کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6933899 867778 2013 27 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Fluid-structure interaction in blood flow capturing non-zero longitudinal structure displacement
ترجمه فارسی عنوان
اثر متقابل ساختار مایع در جریان خون، جابجایی ساختار طولی غیر صفر است
ترجمه چکیده
ما یک مدل جدید و جدیدی ارائه می دهیم که در آن، جریان جریانی غیر جسمانی طولی جابجایی جریان خون را به طور غیرمستقیم با یکدیگر ترکیب می کند. دیواره های شریانی توسط یک مدل پوسته خط کوئستر خطی ویزا اکولایزر، استنشاقی که هر دو جابجایی شعاعی و طولی را می گیرند، مدل سازی می شوند. جریان سیال توسط معادلات ناویه-استوکس برای یک سیال غیر چسبنده و چسبناک مدل سازی می شود. این دو به طور کامل با شرایط اتصال پویا و پویا به هم متصل می شوند. طرح عددی ما براساس تقسیم یک اپراتور دروغین جدید اصلاح شده است که مایع و زیر ساختارهای ساختاری را به گونه ای متمایز می کند که منجر به طرح ریزشی شده است که بی قید و شرط پایدار است. این توسط استفاده هوشمندانه از شرایط اتصال کوئینتیک در مایع و ساختار زیر مشکلات به دست آمد، منجر به اتصال ضمنی بین سرعت سیال و ساختار شد. طرح پیشنهادی یک اصلاحیه از طرح اخیرا معرفی شده به همراه سینماتیک است برای این که تقسیم غلط اصلاح شده جدید پیشنهاد شده به طور قابل توجهی دقت را افزایش می دهد. عملکرد و دقت طرح در دو نمونه نمونه آموزی شامل مقایسه با طرح یکپارچه مورد مطالعه قرار گرفت. نشان داده شد که دقت طرح ما نسبت به طرح یکپارچه قابل مقایسه است، در حالی که طرح ما تمام مزایای اصلی طرح های تقسیم شده مانند مدولار بودن، پیاده سازی ساده و هزینه های محاسباتی کم را حفظ می کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
چکیده انگلیسی
We present a new model and a novel loosely coupled partitioned numerical scheme modeling fluid-structure interaction (FSI) in blood flow allowing non-zero longitudinal displacement. Arterial walls are modeled by a linearly viscoelastic, cylindrical Koiter shell model capturing both radial and longitudinal displacement. Fluid flow is modeled by the Navier-Stokes equations for an incompressible, viscous fluid. The two are fully coupled via kinematic and dynamic coupling conditions. Our numerical scheme is based on a new modified Lie operator splitting that decouples the fluid and structure sub-problems in a way that leads to a loosely coupled scheme which is unconditionally stable. This was achieved by a clever use of the kinematic coupling condition at the fluid and structure sub-problems, leading to an implicit coupling between the fluid and structure velocities. The proposed scheme is a modification of the recently introduced “kinematically coupled scheme” for which the newly proposed modified Lie splitting significantly increases the accuracy. The performance and accuracy of the scheme were studied on a couple of instructive examples including a comparison with a monolithic scheme. It was shown that the accuracy of our scheme was comparable to that of the monolithic scheme, while our scheme retains all the main advantages of partitioned schemes, such as modularity, simple implementation, and low computational costs.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Computational Physics - Volume 235, 15 February 2013, Pages 515-541
نویسندگان
, , , , ,