非线性血流脉搏波在动脉内传播的有限元模型

文献[1]在前人研究的基础上提出了一个新的血流脉搏在动脉内传播的理论模型，导出了血液，动脉及其外周组织组成的流固耦合系统的无量纲运动微分方程组。将文献[1]导出的运动微分方程组进行离散，对空间域采用有限元方法，对时间域采用差分格式。     

分叉动脉内局部栓塞对非牛顿血流特性的影响

依据血液流动黏性不可压缩Navier-Stokes方程,建立了具有局部栓塞的分叉动脉有限元模型,模拟了栓塞率为0.25,0.5和0.75时分叉动脉内非牛顿血液的流场分布。在不同栓塞率下,研究了血液流速、血管壁面切应力和壁面压力对非牛顿血液流场分布的影响。结果表明,栓塞率较小时,分叉动脉内血液流动分离小,动脉栓塞对血流分布的影响较小;随着栓塞率增大,分叉动脉的分支处和栓塞处血液流动不稳定增强,分支左侧(Ⅰ)和栓塞后侧(Ⅱ)附近的血流停滞区面积逐渐增大,该处血管壁面切应力与壁面压力变化量急剧增大,血管内皮细胞易疲劳损伤,从而促进动脉粥样硬化的形成。数值模拟结果与临床病例分析一致,研究结果为临床上预防与治疗动脉粥样硬化疾病提供参考。 更多还原     

弹性动脉血管内血液流场数值模拟及有限元分析

以弹性动脉血管内血液流场与血管壁运动之间的相互作用为背景，建立了一组血液流动与管壁振动相耦合的、非线性的且带有奇异性的偏微分方程组及相应的定解条件；通过有限元分析，得到了有限元的全离散逼近格式；在加权的Sobolev空间得到了格式的L^2误差估计；利用有限元的二次离散技术给出了全离散格式的代数方程组，根据数值模拟计算结果，绘制了血液流场图和压力曲线。计算结果与物理运动吻合。     

脑出血中豆纹动脉出血易发点的流固耦合分析

建立了大脑中动脉M1段与豆纹动脉(LSA)管壁/血液耦合模型。采用有限元法,利用ANSYS WORKBENCH中Transient Structural和CFX相互结合的专用流固耦合算法Fluid Solid Interface实现结构分析和流体分析的双向耦合计算,其中假设血管壁为各项同性线弹性体,血液为不可压缩牛顿流体,用有限元方法对大脑中动脉段M1段与豆纹动脉血管内的血流情况进行了数值模拟,在给定进出口血压条件下模拟出豆纹动脉弹性管壁压强、应力、应变分布与血液流场分布,并由此构建了豆纹动脉近似等强度模型。临床显示颅内压增高与血压增高可导致脑部丘脑部位供血不足,即豆纹动脉末端流速减慢。在近似等强度模型下,通过对比分析发现:随着豆纹动脉末端流速的减慢,豆纹动脉内血压增高,且距离末端越近,血压增高幅度越大,导致末段附近等效应力大幅度提高,形成管壁破裂易发点,即为豆纹动脉出血危险部位,与临床统计的脑动脉出血高发部位相吻合。     

三维锥形动脉中脉动流的数值模拟研究

在正常生理脉动流下,运用计算流体力学方法和血流动力学的基本原理,对三维渐缩锥形弯曲动脉内血液脉动流进行数值模拟和可视化分析.计算获得了具有锥度角的弯曲动脉内血液流动在心动周期内不同时刻的压力分布、速度分布.通过对弯曲动脉及其形成局部狭窄后,管腔内的血液流速和压力分布的研究,为动脉粥样硬化的成因及排除方法的研究提供更可靠的理论依据.结果表明,锥度角和动脉管壁的曲率变化对非定常状态下的脉动流的压力、速度分布、血流的局部能量损失的影响很大,这与实际情况相符.     

颈动脉狭窄病变下血液两相流动分析

血管病变狭窄对动脉疾患的多发性和进一步发展有着很大的影响.尽管在血管狭窄情 况下研究血液流动应当考虑红细胞的尺度影响,但迄今的研究工作仍然将血液作为单相牛顿 流体加以处理,这可能难以准确分析有狭窄复杂动脉血管中的血液流动.文中建立了颈动脉 分岔血管血液液/固(血浆/红血球)两相流动的数学模型,对有病变狭窄情况下颈动脉中血 液两相流动状态进行了分析,研究了狭窄位置和程度对颈动脉血流动力学参数的影响.研究 结果表明,血管狭窄的出现和狭窄程度的增加使颈动脉血管中的血液流动更加复杂,增大和加 剧血管壁面剪切应力和它的交变波动,这可能导致动脉粥样硬化等病患的多发性和促进病变的进一步发展.     

非线性波在动脉内传播的数值研究

伍时桂和李兆治所建设的非线性波传播方程组是做了某些数学简化和变换。无条件稳定的三时间层加权隐式差分方法和SIMPLE方法,分别用来求解动脉壁的运动方程和血液流动方程,得到了包括血液的压力、速度和流量以及动脉壁的位移和速度等非线性脉搏波传播的完全数值解。     

基于频域分析的脉搏波信号研究

在人体血液循环系统中,推动血液流动的能源来自心脏的搏动。采用现代测试技术理论,从能量传递的角度,对系统的激励和响应特性进行了理论分析。指出在动脉管壁上测得的压力波信号,作为血液循环系统对心脏搏动激励的响应,含有反映人体健康状况的信息,并进行了实验研究。     

血液在体流动性无创测量方法及系统

血液流动性的降低是形成动脉粥样硬化进而导致心脑血管疾病的重要危险因素。血液流动性的定期跟踪检查对预防心脑血管疾病具有重要意义。建立了上肢血管系统的血液动力学模型,在分析血流阻断情况下动脉充盈压衰减过程的基础上,提出了血液在体流动性指数F,以表征人体的血液流动性,并阐述了其测量方法及测量系统。实验结果表明,本测量方法及测量系统具有很好的重复性、敏感性和特异性,对心血管疾病的早期预防具有较好的应用价值。     

弯曲动脉中硬化斑块几何特征对壁面剪应力的影响

利用有限单元法在充分考虑生理脉动流作用下对局部斑块化的弯曲动脉进行了血液流动的瞬态流一固耦合计算,并且分析斑块大小(高度)和间距对局部壁面剪应力分布的影响,力图阐明特定条件下的血液流动因素与动脉粥样硬化等动脉疾病的关系.结果表明,降主动脉入口内侧出现的斑块区域,引起了局部壁面剪应力"振荡波动",和斑块区域的上下游低剪应力;同时随着斑决高度、间距的增加,最大壁面剪应力也逐渐增大,这种复杂的壁面剪应力变化将对动脉血管病变的萌生和发展有很大影响.     

非线性波在动脉内传播的理论

提出了一个新的非线性脉搏波在动脉内传播的理论模型,推导了一个新的血管壁一外周组织系统的非线性运动方程组。这组运动方程与代表血液流动的粘性不可压缩运动的方程、连续方程以及流体和血管壁本构方程相结合,可用数值方法求解非线性脉搏波在动脉内的传播。其数值解包含压力脉搏波、血流速度波和血流量波以及血管壁的波动和变形等。     

非线性脉搏波在具有外周组织的动脉内传播的理论模型

本文提出了一个新的非线性脉搏波在动脉内传播的理论模型,推导了一个新的血管一外周组织系统的非线性运动方程组,在其中仅含血管壁和流体的应力以及血管的非线性几何。这组运动方程与代表血液流动的Navier-Stokes方程和连续性方程以及流体和血管壁本构方程相结合,可用数值方法来求解非线性脉搏波在动脉内的传播。     

Y型分叉冠状动脉血管中血液流动对血栓形成的影响

为研究Y型分叉血管中血液流动对血栓形成的影响,根据黏性流体稳定流动的Navier-Stokes方程,建立了冠状动脉分叉血管中血液流动的数学模型,并采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)的方法,数值模拟了不同Y型分叉冠状动脉血管中血液流动情况,并考虑了分叉角度、血液黏度、入口血流初始速度对血流速度场、壁面剪应力、壁面压强的影响.结果表明:分叉角度越小成栓可能性越大,存在最易成栓的血流速度,但血液黏度对血柱形成的影响不大.     

城市干线典型路段速度-流量特性分析

以长春市干线道路的交通流实测数据为依据,绘制了速度-流量的散点图,建立了散点图及边界的线性回归方程,并与Greenshields速度-流量理论模型曲线、高速公路的速度-流量散点图进行了对比,分析了城市道路的速度-流量特性。实际应用表明,该特性分析能为交通管理者确定信号控制策略提供速度-流量依据。     

用最小二乘法求零应力状态下动脉壁本构方程

由动脉血管零应力状态和无载荷状态的几何参数，分析计算了其无载荷状态下的残余应变，并由残余应变分布和平衡方程，用最小二乘法拟合七参数应变能密度函数的参数，进而确定了动脉壁在零应力状态下的本构方程。     

Biomathematical study of time-dependent flow of a Carreau nanofluid through inclined catheterized arteries with overlapping stenosis

Journal of Central South University - This work is concerned with the analysis of blood flow through inclined catheterized arteries having a balloon (angioplasty) with time-variant overlapping...     

不同边界条件下动脉血流数值研究

为了对不同边界条件下动脉血流进行数值计算和比较,分析了血流动力学中边界条件的选取,从而给出了定解条件.在此基础上选用胸主动脉血管参数,采用不同入口和出口边界条件分别对定常流和非定常流进行数值计算.结果表明:在定常流下压力分布均匀,抛物面形状的速度逐渐被拉平;在非定常流下压力波形逐渐由入口波形向出口波形进行转换,速度分布平钝.边界条件对流场分布有重要影响.     

TP-CBS心血管血流参数无损伤检测系统

提出一种以桡动脉脉搏波分析为基础、无损伤的心血管血流参数微机检测系统介绍了系统构成及主要特点,桡动脉信息的采集、分离、分析、处理的方法。并以临床应用及动物试验实例,证实了该系统的实用意义。