三維腦動脈瘤血流動力學(xué)的格子Boltzmann模擬與分析
發(fā)布時間:2023-06-04 19:04
腦動脈瘤是一種廣泛存在的腦血管疾病,由于其破裂后具有較高的致死率和致殘率,因此具有較高的危險性。目前,支架置入術(shù)被視為一種較有前景的腦動脈瘤介入治療方法。血流動力學(xué)機(jī)制被普遍認(rèn)為是影響動脈瘤的發(fā)生、生長及破裂的主要因素之一,因此國內(nèi)外諸多學(xué)者通過研究動脈瘤內(nèi)血流動力學(xué)特征來探索動脈瘤的病理機(jī)制及治療機(jī)理。 另一方面,作為一種新興的流場模擬方法,格子Boltzmann方法(LBM)具有編程簡單、天然并行性、易于處理復(fù)雜邊界等優(yōu)點,因而成為模擬復(fù)雜流動的有力工具。本文我們利用LBM的天然并行性優(yōu)勢,通過CUDA平臺實現(xiàn)三維腦動脈瘤模擬仿真的并行化。 本文利用D3Q19模型對三維的直血管和彎曲血管腦動脈瘤的血流動力學(xué)進(jìn)行并行化模擬,探討非牛頓效應(yīng)對血流動力學(xué)的影響。首先,對比支架置入前后的動脈瘤內(nèi)的血流變化,觀察牛頓模型和非牛頓模型的差異,證實了支架置入后動脈瘤內(nèi)流動速度明顯減弱,渦運動明顯被削弱;同時發(fā)現(xiàn)了非牛頓效應(yīng)有削弱瘤內(nèi)血液流動,減弱運動的作用。其次,討論了非牛頓效應(yīng)對速度和壁面切應(yīng)力的影響,發(fā)現(xiàn)了非牛頓效應(yīng)可以有效地避免高估最大壁面WSS,也可以避免過高的估計支架對動脈瘤的WSS的...
【文章頁數(shù)】:50 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1. 緒論
1.1 腦動脈瘤簡介
1.2 格子 BOLTZMANN 方法介紹
1.3 研究現(xiàn)狀和意義
1.4 文章研究內(nèi)容
2. 非牛頓的格子 BOLZMANN 方法
2.1 LBGK 模型
2.2 血液的非牛頓模型
2.3 邊界處理
2.4 模型驗證
3. 直血管動脈瘤問題研究
3.1 非牛頓效應(yīng)對動脈瘤血流動力學(xué)的影響
3.2 動脈瘤幾何因素對血流動力學(xué)的分析
4. 彎曲血管動脈瘤問題研究
4.1 非牛頓效應(yīng)對彎曲血管動脈瘤血流動力學(xué)影響
4.2 動脈瘤幾何形態(tài)對血流動力學(xué)的影響
5. 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號:3830842
【文章頁數(shù)】:50 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1. 緒論
1.1 腦動脈瘤簡介
1.2 格子 BOLTZMANN 方法介紹
1.3 研究現(xiàn)狀和意義
1.4 文章研究內(nèi)容
2. 非牛頓的格子 BOLZMANN 方法
2.1 LBGK 模型
2.2 血液的非牛頓模型
2.3 邊界處理
2.4 模型驗證
3. 直血管動脈瘤問題研究
3.1 非牛頓效應(yīng)對動脈瘤血流動力學(xué)的影響
3.2 動脈瘤幾何因素對血流動力學(xué)的分析
4. 彎曲血管動脈瘤問題研究
4.1 非牛頓效應(yīng)對彎曲血管動脈瘤血流動力學(xué)影響
4.2 動脈瘤幾何形態(tài)對血流動力學(xué)的影響
5. 總結(jié)與展望
致謝
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本文編號:3830842
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