含三維殘余應變因素的動脈壁力學研究.pdf

1、殘余應變對血管應力-應變分布的影響一直是研究熱點，人們分別從實驗和理論上證實了殘余應力/應變對血管壁周向應力-應變沿壁厚分布的重要影響。雖然對殘余應變的研究已經很多，但是幾乎都是基于實驗和數(shù)學推導，未見有數(shù)值模擬的方法，因此難以應用于在體血管血流動力學的分析。多年來，動脈血管的殘余應變如何在數(shù)值分析中進行施加一直是關注的難點問題。特別是在復雜幾何因素的動脈血管中施加殘余應變，目前仍然是一個困難的問題。本文在直管條件下探索了考慮殘余應變因

2、素的動脈血管數(shù)值分析方法，應用有限元的數(shù)值方法，通過構造殘余應變數(shù)值模擬施加方法，將殘余應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力-應變進行數(shù)值模擬，研究了血管壁的應力-應變分布，探討了殘余應變對血管壁周向應力-應變分布的影響，并且模擬了殘余應變使血管圓環(huán)張開的情形。數(shù)值結果表明血管壁的周向應力水平明顯降低；周向應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論：殘余應變降低

3、了載荷狀態(tài)下的應力水平；殘余應變直接改變了載荷狀態(tài)下血管壁沿徑向的周向應變分布；殘余應變的存在會使無載荷狀態(tài)的血管圓環(huán)發(fā)生張開；本文構造的殘余應變數(shù)值模擬施加方法是一種有效的方法。 經過分析動脈血管中殘余應變的影響，本文得到一個關于動脈血管力學因素優(yōu)化的可能性，即：均勻應變優(yōu)化標準。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變，不是應力。這個結論可能對理論研究和臨床應用均具有影響。 本文研究成功地解決了考慮殘余