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克里斯托斯·科萨洛斯;乔纳斯·拉特;巴斯蒂安·肖帕德

弥合红细胞细观模型和连续模型之间的计算差距，以实现完全解析的血流。 （英语） Zbl 1453.76235号

J.计算。物理学。 398，文章ID 108905，22 p.（2019）.
总结：我们提出了一个使用模块化方法模拟具有完全分辨红细胞（RBC）的血液流动的计算框架，该方法由用于血浆的格子Boltzmann解算器、用于可变形体的基于有限元的新型解算器和用于流固交互的浸没边界方法组成。对于RBC，我们提出了一种节点投影FEM（npFEM）解算器，该解算器与更常用的质量弹簧系统（介观建模）相比具有理论优势，例如无条件的稳定性、多功能的材料表现力，以及一组参数来完全描述物体在任何网格分辨率下的行为。同时，该方法比该领域提出的其他有限元求解器快得多，并且具有与介观模型相当的效率。求解器的核心是使用特殊定义的势能，并基于准牛顿技术建立快速迭代过程。对于已知材料，我们的解算器只有一个需要调整的自由参数，与体粘弹性有关。相比之下，最先进的可变形体解算器具有更多的自由参数，并且模型的校准需要关于网格拓扑的特殊假设，这限制了它们的通用性和网格独立性。我们还建议对Skalak等人1973年提出的红细胞膜势能进行修改，以增强高变形下的应变硬化行为。我们的红细胞粘弹性模型虽然足够简单，并且作为收敛后步骤适用于任何类型的求解器，但可以准确捕获特征恢复时间和坦克踏面频率。使用实验数据验证了该框架，并证明其可扩展到多个可变形体。

引用于4文件

MSC公司：

76Z05个 生理流
76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用
76米28 粒子法和晶格气体法
76T20型 悬架
92立方35 生理流量
74英尺10英寸 流固相互作用（包括气动和水弹性、孔隙度等）

关键词：

红细胞;完全分解的血流;节点投影有限元法;扩展射影动力学;晶格玻尔兹曼方法;浸没边界

软件：

npFEM公司;血细胞
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{C.Kotsalos}等人，《计算杂志》。物理。398，文章ID 108905，22 p.（2019；Zbl 1453.76235）
全文： 内政部 arXiv公司

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