含三維殘余應(yīng)變因素的動脈壁力學(xué)研究.pdf

1、殘余應(yīng)變對血管應(yīng)力-應(yīng)變分布的影響一直是研究熱點(diǎn)，人們分別從實(shí)驗(yàn)和理論上證實(shí)了殘余應(yīng)力/應(yīng)變對血管壁周向應(yīng)力-應(yīng)變沿壁厚分布的重要影響。雖然對殘余應(yīng)變的研究已經(jīng)很多，但是幾乎都是基于實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)推導(dǎo)，未見有數(shù)值模擬的方法，因此難以應(yīng)用于在體血管血流動力學(xué)的分析。多年來，動脈血管的殘余應(yīng)變?nèi)绾卧跀?shù)值分析中進(jìn)行施加一直是關(guān)注的難點(diǎn)問題。特別是在復(fù)雜幾何因素的動脈血管中施加殘余應(yīng)變，目前仍然是一個(gè)困難的問題。本文在直管條件下探索了考慮殘余應(yīng)變因

2、素的動脈血管數(shù)值分析方法，應(yīng)用有限元的數(shù)值方法，通過構(gòu)造殘余應(yīng)變數(shù)值模擬施加方法，將殘余應(yīng)變作為初始條件施加到血管直管段的有限元模型上，對在不同生理血壓下的血管壁應(yīng)力-應(yīng)變進(jìn)行數(shù)值模擬，研究了血管壁的應(yīng)力-應(yīng)變分布，探討了殘余應(yīng)變對血管壁周向應(yīng)力-應(yīng)變分布的影響，并且模擬了殘余應(yīng)變使血管圓環(huán)張開的情形。數(shù)值結(jié)果表明血管壁的周向應(yīng)力水平明顯降低；周向應(yīng)變沿壁厚的分布趨于均勻；血管圓環(huán)的張開角α大致為7°。由此我們得到以下結(jié)論：殘余應(yīng)變降低

3、了載荷狀態(tài)下的應(yīng)力水平；殘余應(yīng)變直接改變了載荷狀態(tài)下血管壁沿徑向的周向應(yīng)變分布；殘余應(yīng)變的存在會使無載荷狀態(tài)的血管圓環(huán)發(fā)生張開；本文構(gòu)造的殘余應(yīng)變數(shù)值模擬施加方法是一種有效的方法。 經(jīng)過分析動脈血管中殘余應(yīng)變的影響，本文得到一個(gè)關(guān)于動脈血管力學(xué)因素優(yōu)化的可能性，即：均勻應(yīng)變優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)。該成果的含義是：生命優(yōu)化中起決定性作用的因素可能是應(yīng)變，不是應(yīng)力。這個(gè)結(jié)論可能對理論研究和臨床應(yīng)用均具有影響。 本文研究成功地解決了考慮殘余