人体血液循环的一种计算机模拟及应用 被引量：12

1

作者 陈君楷 樊瑜波 袁支润 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 1992年第1期27-35,共9页

本文建立了人体血液体循环、肺循环的一种N单元“分布、分段集中三参数模型”,用系统分析中的传递函数方法进行处理,编写了可用于体、肺循环的计算机模拟和模拟装置辅助设计的通用程序。 通过具体辅助设计肺循环模拟装置,并将计算机模... 本文建立了人体血液体循环、肺循环的一种N单元“分布、分段集中三参数模型”,用系统分析中的传递函数方法进行处理,编写了可用于体、肺循环的计算机模拟和模拟装置辅助设计的通用程序。 通过具体辅助设计肺循环模拟装置,并将计算机模拟结果同模拟装置特性曲线进行对照,表明本文所建立的模型、采用的分析方法及模拟软件都较为适用。计算机模拟及据此设计的模拟循环装置的特性曲线与生理系统特性曲线吻合得较好。 展开更多

关键词 体循环系统 计算机模拟

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瓣后血流湍流剪应力在体无创测量技术 被引量：5

2

作者 樊瑜波 蒲放 +3 位作者 蒋文涛 陈君楷 张桂敏 石应康 《中国生物医学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期133-138,共6页

本文提出并实现了基于彩色超声多普勒速度图像分析的瓣后血流湍流剪应力的在体无创测量的数值方法及软件。首先通过图像处理和图像分析得到待测位点至少 5个心动周期的速度曲线 ,然后在每个周期获取该位点N(N≥ 5 )个时刻的瞬时速度信... 本文提出并实现了基于彩色超声多普勒速度图像分析的瓣后血流湍流剪应力的在体无创测量的数值方法及软件。首先通过图像处理和图像分析得到待测位点至少 5个心动周期的速度曲线 ,然后在每个周期获取该位点N(N≥ 5 )个时刻的瞬时速度信息 ,由此计算该位点的速度扰动并进一步计算法向雷诺应力和湍流剪应力。软件包括图像捕获、图像预处理、交互式速度获取以及湍流剪应力计算等功能 ,并使用了多媒体数据库对数据和图像进行管理。实际应用表明 ,该方法和软件是一种方便可行的在体无创测量瓣后血流湍流剪应力的手段 ,可为一些瓣膜疾病的诊断和人工心瓣的性能评估提供有效的血液动力学依据。 展开更多

关键词 瓣后血流 湍流剪应力 在体无创测量 心瓣 软件

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面向对象有限元程序设计——程序构架 被引量：9

3

作者 魏泳涛 于建华 陈君楷 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 2001年第4期21-25,共5页

在有限元基本数据封装和单元过程设计的基础上 ,构建了有限元程序构架。并详细讨论了如何使用该程序构架进行有限元软件的开发 ,实现了无需修改原有程序源代码而扩充软件分析功能的方法 ,为有限元软件的开发提供了一种全新的方法。实例... 在有限元基本数据封装和单元过程设计的基础上 ,构建了有限元程序构架。并详细讨论了如何使用该程序构架进行有限元软件的开发 ,实现了无需修改原有程序源代码而扩充软件分析功能的方法 ,为有限元软件的开发提供了一种全新的方法。实例表明 ,此方法具有广泛的适应性。 展开更多

关键词 有限元程序构架 派生类 扩充性 程序设计 面象对象 软件开发

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面向对象有限元程序设计——基本数据类 被引量：11

4

作者 魏泳涛 于建华 陈君楷 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 2001年第2期17-21,共5页

将面向对象的程序设计方法引入有限单元法程序设计 ,通过构建四个数据类 ,完整地封装了有限元基本数据 。

关键词 有限单元法 面向对象方法 程序设计 基本数据类

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动脉分岔血管内膜增生过程的数值模拟 被引量：4

5

作者 蒋文涛 樊瑜波 +2 位作者 邹远文 李晋川 陈君楷 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期597-601,共5页

内膜增生从发生到阻塞血管是一个复杂的变化过程,在这个过程中,内膜的增生、血管腔体形状的改变和血流动力学之间是相互影响的。为了研究这些变化,本文提出一种单元填充方法数值模拟了三维颈动脉分岔血管在低切应力作用下血管内膜增生... 内膜增生从发生到阻塞血管是一个复杂的变化过程,在这个过程中,内膜的增生、血管腔体形状的改变和血流动力学之间是相互影响的。为了研究这些变化,本文提出一种单元填充方法数值模拟了三维颈动脉分岔血管在低切应力作用下血管内膜增生的过程。该方法既可以克服节点移动方法所不可避免的内膜增生的不连续性,也可以避免网格重划分的困难。结果发现,如果单纯以切应力阈值作为内膜增生的判据,低切应力的作用将无法导致血管完全阻塞,但内膜增生和血流动力学之间的相互影响是可以通过数值方法进行模拟的。在本数值模拟中,内膜增生的过程分为"增厚"(先)和"扩展"(后)两个阶段,最大狭窄率为34.4%,发生在距血管分岔5mm处动脉窦的外侧壁面。其发生位置和形状与临床观察吻合。 展开更多

关键词 内膜增生 壁面切应力 单元填充方法 颈动脉分岔血管 动脉粥样硬化

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面向对象的有限元程序框架 被引量：9

6

作者 魏泳涛 于建华 陈君楷 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 2000年第3期34-38,共5页

将面向对象的程序设计方法引入到有限单元法程序设计中 ,通过数据封装构建了有限元基本数据类 ,并在此基础上构造了有限元程序框架 。

关键词 有限单元法 面向对象 程序设计 程序框架

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面向对象有限元程序设计——单元过程设计 被引量：7

7

作者 魏泳涛 于建华 陈君楷 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 2001年第3期9-12,37,共5页

在有限元单元过程设计中引入面向对象的程序设计方法 ,全面而系统地阐述了应用面向对象技术 ,进行单元过程设计的一般性方法。在有限元基本数据类的基础上 ,开发了材料抽象类和单元抽象类 ,完成了对此二个关键过程的总体抽象 ,并为这两... 在有限元单元过程设计中引入面向对象的程序设计方法 ,全面而系统地阐述了应用面向对象技术 ,进行单元过程设计的一般性方法。在有限元基本数据类的基础上 ,开发了材料抽象类和单元抽象类 ,完成了对此二个关键过程的总体抽象 ,并为这两个过程分别提供了统一的界面。实例表明 。 展开更多

关键词 单元过程 材料抽象类 单元抽象类 面向对象 有限元程序设计

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窦部对称狭窄对颈动脉内流场影响的数值研究 被引量：4

8

作者 蒋文涛 樊瑜波 +1 位作者 邹远文 陈君楷 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期270-275,共6页

以颈动脉分岔血管为例,采用数值方法研究了窦部环缩狭窄之后的流场分布情况,并和正常血管情况下的流场分布进行了比较．结果表明,采用环缩方式给颈动脉分岔血管施加对称的狭窄改变了颈动脉窦内流场, 特别是壁面剪应力的分布规律．低剪... 以颈动脉分岔血管为例,采用数值方法研究了窦部环缩狭窄之后的流场分布情况,并和正常血管情况下的流场分布进行了比较．结果表明,采用环缩方式给颈动脉分岔血管施加对称的狭窄改变了颈动脉窦内流场, 特别是壁面剪应力的分布规律．低剪应力区出现在狭窄段之后的窦内,并且沿整个周向均匀分布．根据低剪应力和动脉粥样硬化的关系,指出:若人为地给颈动脉窦内施加对称狭窄,则脂质沉积将在狭窄下游的窦内沿周向轴对称发展．为了更真实地反映颈动脉窦内的狭窄,建议根据动脉血管中的实际狭窄情况,采用非对称的狭窄分布模式． 展开更多

关键词 颈动脉分岔血管 对称狭窄 动脉粥样硬化 环缩狭窄 壁面剪应力

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一种新型人工机械心瓣——双叶翼型瓣的开发研究 被引量：4

9

作者 康振黄 陈君楷 +2 位作者 袁支润 樊瑜波 刘群 《中国生物医学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第3期168-177,183,共11页

本文着重从仿生医学和血流动力学研究方面,论述了由成都科技大学及华西医科大学共同研制开发并已投入临床试用的一种新型人工机械心瓣——双叶翼型瓣。 该瓣具有两个叶片,这些叶片具有基于有铰薄翼理论设计的翼型瓣叶形状。该瓣是中心... 本文着重从仿生医学和血流动力学研究方面,论述了由成都科技大学及华西医科大学共同研制开发并已投入临床试用的一种新型人工机械心瓣——双叶翼型瓣。 该瓣具有两个叶片,这些叶片具有基于有铰薄翼理论设计的翼型瓣叶形状。该瓣是中心流道型,具有良好的功能仿生性及血流动力学性能。特别是,它的翼型形状,具有独特的早期关闭性能。该瓣使用了具有良好生物相容性的热解碳及类金刚石膜材料,耐久性及可靠性好,对人体没有危害。 综合分析以及实验和临床初步结果均显示出该瓣具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 人工心脏瓣膜 双叶翼型 血液动力学

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平行平板流动腔入口和出口结构对流场影响的数值研究 被引量：3

10

作者 蒋文涛 樊瑜波 +1 位作者 邹远文 陈君楷 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期722-727,共6页

本研究针对现有平行平板流动腔的结构特点,在相同流量和压差的情况下,分别研究了三种不同入口和出口结构对流动腔内流场的影响。结果显示,采用对称的入口和出口结构,流动腔内部的压力值可由计算公式得到;流体进入流动腔时,均匀的流场可... 本研究针对现有平行平板流动腔的结构特点,在相同流量和压差的情况下,分别研究了三种不同入口和出口结构对流动腔内流场的影响。结果显示,采用对称的入口和出口结构,流动腔内部的压力值可由计算公式得到;流体进入流动腔时,均匀的流场可以减小入口长度;在设计平行平板流动腔时,合理的选择几何尺寸比选择入(出)口结构更重要。研究还发现,为了保证细胞在流动腔内的力学环境尽可能相同,流动腔的高度不宜过小。 展开更多

关键词 平行平板流动腔 入口和出口结构 细胞力学 切应力 压力

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平行平板流动腔的数值优化设计 被引量：2

11

作者 蒋文涛 樊瑜波 +1 位作者 邹远文 陈君楷 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期420-424,共5页

平行平板流动腔系统是研究切应力对细胞影响的体外实验装置之一。前期研究发现,流动腔的高度存在一个最佳高度,使用这个高度可以有效地减小或避免由于装配所引起的高度误差对切应力的影响。为了获得这一最佳高度,本文使用数值方法研究... 平行平板流动腔系统是研究切应力对细胞影响的体外实验装置之一。前期研究发现,流动腔的高度存在一个最佳高度,使用这个高度可以有效地减小或避免由于装配所引起的高度误差对切应力的影响。为了获得这一最佳高度,本文使用数值方法研究了平行平板流动腔的几何尺寸、流体粘度与集中液阻之间的关系,并拟合得到了集中液阻的函数关系式。利用液阻关系式和切应力计算公式,求得了对底部切应力影响最小的最佳高度的表达式。同时,研究还发现,对于相同的底部切应力,当高度取最佳高度时,所需的入(出)口压差最小。这样在流动腔底部沿轴向的压力梯度也就越小,沿轴向不同位置之间的压力差别也越小,这将有利于细胞力学实验结果之间的比较。 展开更多

关键词 平行平板流动腔 集中液阻 最佳高度 切应力 细胞力学

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动脉瓣的粘弹性行为 被引量：2

12

作者 李章政 于建华 +1 位作者 李晋唐 陈君楷 《四川联合大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 1997年第4期21-26,共6页

本文用冯元桢先生提出的连续松弛谱模型，研究了人动脉瓣组织的粘弹性行为。由应力松弛试验数据，求出了瓣叶材料的粘弹性常数。本研究的特点在于，考虑了主动脉瓣和肺动脉瓣间的差异，也区分了肺动脉瓣叶的方向性。结果显示，粘弹性参... 本文用冯元桢先生提出的连续松弛谱模型，研究了人动脉瓣组织的粘弹性行为。由应力松弛试验数据，求出了瓣叶材料的粘弹性常数。本研究的特点在于，考虑了主动脉瓣和肺动脉瓣间的差异，也区分了肺动脉瓣叶的方向性。结果显示，粘弹性参数在主动脉瓣和肺动脉瓣之间虽有差异，但却很小；而瓣叶性能的方向性却更强，即同瓣周向与径向间粘弹性差异较大。 展开更多

关键词 动脉瓣 粘弹性 应力松驰 生动力学

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两类补丁对S型旁路移植影响的血流动力学数值研究 被引量：1

13

作者 蒋文涛 冯文韬 +3 位作者 樊瑜波 邓小燕 李晋川 陈君楷 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期9-13,共5页

在下肢动脉重建手术中常使用Miller袖口和Taylor补丁来提高术后血管的长期通畅率。相对于传统移植方式,基于旋动流理论建立的S型动脉旁路移植方法可在宿主动脉内产生螺旋流动,有效地减少吻合口内膜增生。为了研究Miller袖口和Taylor补丁... 在下肢动脉重建手术中常使用Miller袖口和Taylor补丁来提高术后血管的长期通畅率。相对于传统移植方式,基于旋动流理论建立的S型动脉旁路移植方法可在宿主动脉内产生螺旋流动,有效地减少吻合口内膜增生。为了研究Miller袖口和Taylor补丁在S型动脉旁路移植术中对吻合口流场的影响,通过数值方法建立原始S型、以及分别采用Miller袖口和Taylor补丁的3个S型旁路模型,对比分析其速度场、二次流、螺旋度、壁面切应力等参数。结果表明,原始模型具有紊乱的流场,急剧变化的壁面切应力,在足尖、吻合口相对的宿主动脉底部壁面的血流动力学特性容易引发内膜增生。Miller模型壁面切应力变化稳定,但足尖处的血流动力学较差,容易引起内膜增生。Taylor模型流场最为均匀,壁面切应力变化平缓,吻合口内的高螺旋度面积比例最高。比较而言,在S型股动脉旁路移植手术中采用Taylor补丁可以更好的改善吻合口的流场特性。 展开更多

关键词 动脉旁路移植 Miller袖口 Taylor补丁 血流动力学 数值研究

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人体血液体循环系统的简化混合参数模型 被引量：1

14

作者 樊瑜波 陈君楷 袁支润 《成都科技大学学报》 EI CAS CSCD 1993年第1期41-46,共6页

本文建立了一种与本实验室体循环系统体外模拟实验系统相对应的新的分布—集中混合参数理论模型。该模型可方便地引入主动脉弓管壁弹性或粘弹性多种模拟机制。引入血流粘性损耗的不同描述;可用以研究血管壁及血流特性对系统动力学特性... 本文建立了一种与本实验室体循环系统体外模拟实验系统相对应的新的分布—集中混合参数理论模型。该模型可方便地引入主动脉弓管壁弹性或粘弹性多种模拟机制。引入血流粘性损耗的不同描述;可用以研究血管壁及血流特性对系统动力学特性的影响,并且对人工心瓣血流动力学特性的测试与评价有重要的指导意义。结果表明,本模型与模拟实验系统及生理系统有较好的血流动力学相似性。 展开更多

关键词 体循环 血流动力学 人体血液 生理系统 体外模拟 血管壁 人工 混合 液体 粘性

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上颌中切牙在不同角度载荷下牙本质应力分布的三维有限元研究 被引量：1

15

作者 樊瑜波 张晓峰 陈君楷 《四川联合大学学报（工程科学版）》 CSCD 1998年第6期57-60,共4页

本研究以上颌中切牙天然牙为解剖学基础建立了三维有限元模型。分别以生理载荷、垂直载荷、４５°载荷及水平载荷作用于牙体，通过计算得到了不同载荷作用下牙本质的应力分布并进行了比较。

关键词 有限元 上颌中切牙 应力分布 牙体 载荷

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不相混流体在多孔介质中置换不稳定现象的三维数值模拟

16

作者 谭小苹 裴觉民 陈君楷 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 1997年第1期77-84,共8页

本文采用不连续势函数在待定界面上变化的方法模拟不相混流体在多孔介质中置换．描述流体在多孔介质中的流动的连续方程在三维直角坐标系下被转化为七点式代数方程．采用强隐式法（Stronglyimplictprocedure）求解，再确定变动的流体间... 本文采用不连续势函数在待定界面上变化的方法模拟不相混流体在多孔介质中置换．描述流体在多孔介质中的流动的连续方程在三维直角坐标系下被转化为七点式代数方程．采用强隐式法（Stronglyimplictprocedure）求解，再确定变动的流体间界面．计算中只模拟从稳定向不稳定置换转化这一过程中界面的变动．计算中考虑了多孔介质的浸润特性、毛细管压力、及多孔介质渗透不均匀性． 展开更多

关键词 不相混流体 界面运动 多孔介质 稳定性 数值模拟

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牛顿法拟合动脉瓣的应力松弛函数

17

作者 李章政 于建华 陈君楷 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 1998年第1期63-67,共5页

依据实验数据，用最小二乘法拟合了人主动脉瓣的粘弹性性能参量——归一化应力松弛函数．这是一个非线性规划问题．在假定数学模型的条件下，我们推导了牛顿法的全部公式，并在计算机上进行迭代，获得了良好了的结果．最终的应力松弛量... 依据实验数据，用最小二乘法拟合了人主动脉瓣的粘弹性性能参量——归一化应力松弛函数．这是一个非线性规划问题．在假定数学模型的条件下，我们推导了牛顿法的全部公式，并在计算机上进行迭代，获得了良好了的结果．最终的应力松弛量大约为２０％ 展开更多

关键词 最小二乘法 牛顿法 粘弹性 应力松弛

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血管锥缩对动脉血流动力学特性的影响

18

作者 樊瑜波 陈君楷 《成都科技大学学报》 EI CAS CSCD 1994年第2期67-70,79,共5页

本文运用非标准Ｇａｌｅｒｋｉｎ有限元方法，对动脉血管几何锥缩的血流动力学特性影响进行了计算机模拟研究．

关键词 锥缩 动脉 血管 血液流动 动力学

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含主动脉锥缩的体循环混合参数模型

19

作者 樊瑜波 陈君楷 《成都科技大学学报》 EI CAS CSCD 1993年第6期21-25,43,共6页

本文提出了一种新的、含主动脉锥缩的体循环系统简单模型,此模型既保留了对血流分布惯性和动脉分布顺应性的模拟,又给出了解析形式的模型解,在此基础上进行了计算机模拟并对锥缩程度对主动脉血流动力学特性的影响问题进行了模拟研究。

关键词 脉搏波 主动脉 锥缩 体循环系统

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动脉血流脉搏波传播的非标准Galerkin有限元模拟方法

20

作者 樊瑜波 陈君楷 《成都科技大学学报》 EI CAS CSCD 1994年第1期91-94,102,共5页

本文提出用非标准Ｇａｌｃｒｋｉｎ半离散空间有限元力法处理动脉血流的非线性脉搏波传播问题，较好地克服了现有标准Ｇａｌｃｒｋｉｎ法在处理此类问题中所难以避免的数值伪振荡现象。

关键词 脉搏波 有限元法 Galcrkin法

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