论文部分内容阅读
动脉壁的动力学性能是人体血液循环系统生理特征的重要因素之一。目前,对血管壁的研究大多都是静态的,为了更好更准确的探究血管的性质,用ABAQUS有限元软件建立血管壁模型对其进行动态研究。本文通过弹性力学知识,根据血管的几何特点和受力状态,对血管线弹性小变形情况下的径向振动进行研究分析。
本次研究以弹性力学知识为基础,在线弹性小变形的条件下,通过引入柱坐标系进行严格的理论推导来得到血管平面应变、平面应力动态方程和血管空间动力学振动方程,并对空间动力学振动方程进行求解,得出血管径向振动固有频率方程;然后用人体胸降主动脉的参数来构造数值模型,以柱坐标作为参考系,利用ABAQUS有限元软件进行血管的动力学数值模拟,给出两种边界条件下具体数值计算得到的前五阶固有频率和模态,并同理论计算进行比较,结果基本一致,此结果证明了理论推导和数值模拟的正确性;同时又同血管实际生理进行比较,由于此次模拟中假设条件的限制,以及血管具体生理因素的影响,使得结果同实际生理结果有一定误差,这就要求在以后研究中要使模型进一步完善,以使研究更接近生理现象,但是这种新的研究方法却为以后的研究提供了一个新思路。针对血管壁开展动力学性能相关研究可以更好地分析血管壁的性质,能更深入的了解其动态变化以及动态条件下的一系列问题。
这种新的研究方法及新的理论推导,不仅为血管的动态研究提供了新思路,也为以后其它领域有关管道的振动研究提供了新的理论基础和新方法。