基于FLUENT及LS-DYNA的生物瓣膜流固耦合分析
| 摘要 | 第13-15页 |
| ABSTRACT | 第15-16页 |
| 缩略语 | 第17-18页 |
| 第1章 绪论 | 第18-26页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第18页 |
| 1.2 人体心脏瓣膜与心脏瓣膜病概述 | 第18-19页 |
| 1.3 人工心脏瓣膜的分类及比较 | 第19-22页 |
| 1.3.1 人工心脏瓣膜的分类 | 第19-22页 |
| 1.3.2 人工心脏瓣膜的比较 | 第22页 |
| 1.4 人工心脏瓣膜国内外研究现状 | 第22-24页 |
| 1.4.1 瓣叶模型研究进展 | 第22-23页 |
| 1.4.2 仿真模拟研究进展 | 第23-24页 |
| 1.4.3 目前主要存在的问题 | 第24页 |
| 1.5 课题的主要研究内容 | 第24-26页 |
| 第2章 生物瓣膜流固耦合理论基础 | 第26-34页 |
| 2.1 生物瓣膜流固耦合分析数学模型 | 第26-27页 |
| 2.1.1 生物瓣膜结构的数学模型 | 第26-27页 |
| 2.1.2 血液流体的数学模型 | 第27页 |
| 2.2 基于有限体积法的流固耦合 | 第27-30页 |
| 2.2.1 有限体积法及控制方程 | 第27-28页 |
| 2.2.2 有限体积法的耦合方程 | 第28页 |
| 2.2.3 流体控制方程的离散 | 第28-30页 |
| 2.3 基于ALE法的流固耦合 | 第30-33页 |
| 2.3.1 ALE法及其控制方程 | 第30-31页 |
| 2.3.2 ALE法的流固耦合方程 | 第31-32页 |
| 2.3.3 流体控制方程进行离散 | 第32-33页 |
| 2.4 本章小结 | 第33-34页 |
| 第3章 生物瓣膜FLUENT单向流固耦合分析 | 第34-64页 |
| 3.1 单向流固耦合及相关软件简介 | 第34-35页 |
| 3.1.1 单向流固耦合概述 | 第34页 |
| 3.1.2 相关软件简介 | 第34-35页 |
| 3.2 FLUENT单向耦合基本分析流程 | 第35-37页 |
| 3.3 模型的建立 | 第37-38页 |
| 3.3.1 血液几何模型 | 第37页 |
| 3.3.2 生物瓣膜几何模型 | 第37页 |
| 3.3.3 单向流固耦合分析模型 | 第37-38页 |
| 3.4 单向流固耦合分析前处理 | 第38-42页 |
| 3.4.1 流体模块前处理 | 第38-41页 |
| 3.4.2 结构部分前处理 | 第41-42页 |
| 3.5 生物瓣膜单向流固耦合过程分析 | 第42-50页 |
| 3.5.1 瓣叶及血管壁的变形分析 | 第42-45页 |
| 3.5.2 生物瓣膜表面应力变化分析 | 第45-48页 |
| 3.5.3 瓣叶开口面积变化分析 | 第48-50页 |
| 3.6 单向流固耦合中不同泊松比对瓣叶的影响 | 第50-56页 |
| 3.6.1 不同泊松比对瓣叶变形的影响 | 第50-52页 |
| 3.6.2 不同泊松比对瓣叶力学性能的影响 | 第52-56页 |
| 3.6.3 不同泊松比对瓣叶有效开口面积的影响 | 第56页 |
| 3.7 单向流固耦合中不同弹性模量对瓣叶的影响 | 第56-62页 |
| 3.7.1 不同弹性模量对瓣叶变形的影响 | 第56-58页 |
| 3.7.2 不同弹性模量对瓣叶力学性能的影响 | 第58-62页 |
| 3.7.3 不同弹性模量对瓣叶开口面积的影响 | 第62页 |
| 3.8 本章小结 | 第62-64页 |
| 第4章 生物瓣膜LS-DYNA双向流固耦合分析 | 第64-92页 |
| 4.1 双向流固耦合及相关软件简介 | 第64-65页 |
| 4.1.1 双向流固耦合概述 | 第64页 |
| 4.1.2 相关软件简介 | 第64-65页 |
| 4.2 基于LS-DYNA的双向耦合基本分析流程 | 第65-66页 |
| 4.3 瓣叶及血液分析模型的建立 | 第66-67页 |
| 4.3.1 瓣叶分析模型的建立 | 第66-67页 |
| 4.3.2 血液分析模型的建立 | 第67页 |
| 4.4 双向流固耦合分析前处理 | 第67-71页 |
| 4.4.1 单元类型及算法选择 | 第67-68页 |
| 4.4.2 网格划分 | 第68-70页 |
| 4.4.3 材料属性定义 | 第70页 |
| 4.4.4 边界条件的施加及沙漏控制 | 第70-71页 |
| 4.5 生物瓣膜双向流固耦合过程分析 | 第71-76页 |
| 4.5.1 瓣叶及血管壁的变形分析 | 第71-73页 |
| 4.5.2 生物瓣膜表面应力变化分析 | 第73-75页 |
| 4.5.3 开口面积变化分析 | 第75-76页 |
| 4.6 双向流固耦合中不同泊松比对瓣叶的影响 | 第76-83页 |
| 4.6.1 不同泊松比对瓣叶变形的影响 | 第77-78页 |
| 4.6.2 不同泊松比对瓣叶力学性能的影响 | 第78-82页 |
| 4.6.3 不同泊松比对瓣叶有效开口面积的影响 | 第82-83页 |
| 4.7 双向流固耦合中不同弹性模量对瓣叶的影响 | 第83-89页 |
| 4.7.1 不同弹性模量对瓣叶变形的影响 | 第83-84页 |
| 4.7.2 不同弹性模量对瓣叶力学性能的影响 | 第84-88页 |
| 4.7.3 不同弹性模量对瓣叶有效开口面积的影响 | 第88-89页 |
| 4.8 本章小结 | 第89-92页 |
| 第5章 生物瓣膜脉动流测试 | 第92-100页 |
| 5.1 脉动流测试目的 | 第92页 |
| 5.2 脉动流测试准备与方法 | 第92-94页 |
| 5.2.1 脉动流测试的准备 | 第92-93页 |
| 5.2.2 脉动流测试的方法 | 第93-94页 |
| 5.3 实验结果及讨论 | 第94-98页 |
| 5.3.1 瓣叶变形分析 | 第94-96页 |
| 5.3.2 瓣膜开口面积变化分析 | 第96-97页 |
| 5.3.3 两种流固耦合分析的评价 | 第97-98页 |
| 5.4 本章小结 | 第98-100页 |
| 全文总结与展望 | 第100-102页 |
| 参考文献 | 第102-108页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及参与项目 | 第108-110页 |
| 致谢 | 第110-111页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第111页 |
