非线性血管生物力学中膜、壳和三维固体形式的系统比较
摘要：血管生物力学的典型计算技术通过膜、壳或3D固体元素来表示血管壁。每个公式在准确性、实现的便捷性和计算成本方面都有其权衡。尽管这些公式被广泛使用，但对于非线性血管生物力学性能和准确性的系统比较尚缺乏。因此，关于最佳选择的决策常常依赖于直觉或先前的经验，对选择一种方法而不是另一种方法的后果不明确。在这里，我们对三种不同的血管壁模型进行了系统比较：（i）非线性膜模型，（ii）非线性、无旋转壳模型，和（iii）非线性3D固体模型。对于3D固体模型，我们考虑了两种不同的实现，采用线性和二次插值。我们在理想化和特定个体的小鼠几何形状中提供比较结果。对于理想化的圆柱几何形状，我们将我们的结果与三个不同壁厚与半径比的轴对称解进行比较。随后，在一个具有区域变化壁厚的理想化分支模型中，我们对这些方法进行了比较。最后，我们提供了一个具有区域变化材料性质和壁厚的特定个体小鼠几何形状的比较结果，同时考虑了包围血管壁的外部组织的影响。
作者：Nitesh Nama, Miquel Aguirre, Rogelio Ortigosa, Antonio J. Gil, Jay D. Humphrey, C. Alberto Figueroa
论文ID：2301.10504
分类：Biological Physics
分类简称：physics.bio-ph
提交时间：2023-03-16