شبيه‌سازي عددي و مطالعه پارامتري شريان اتساع‌پذير آئورت

Numerical Simulation and parametric study of Flexible Aorta Artery

در اين تحقيق با در نظر گرفتن يك مدل واقعي به شبيه‌سازي عددي قوس آئورت با استفاده از نرم‌افزار ANSYS-CFX پرداخته شده است. نتايج نشان مي‌دهد استفاده از مدل سه لايه منجر به ايجاد پرش در تنش در مرز لايه‌ها شده و نسبت به مدل يك لايه، ماكزيمم تنش‌ها مقادير بالاتري خواهند داشت. براي شبيه سازي رفتار واقعي شريان از مدل هايپر الاستيك استفاده شده كه در مقايسه با مدل الاستيك، منجر به ايجاد تنش‌هاي پايين‌تري در ديواره شريان شده است. با بررسي تأثير پارامترهاي مختلف بر روي توزيع تنش در جداره، نواحي آسيب‌پذير مشخص گرديده است.

In this study, considering a real model, numerical simulation of Aorta arch is performed using ANSYS-CFX software. Different aspects such as pulsatile behavior of blood flow and fluid-solid interaction are considered simultaneously in simulation of one and three-layer model for Aorta wall. The results show that the three-layer model leads to stress jumps in boundary of layers the stresses have higher values than one-layer model. For sake of more realistic condition, a hyperelastic model is used for Aorta wall behavior which in comparison to elastic model, the hyperelastic model results to lower stresses. The effect of Aorta arch curvature on the results is examined and it is observed that the von Mises stresses are bigger in Aorta arches with smaller curvature and the maximum value of stresses occurs in ascending part. After investigation of effects of various parameters on wall stresses, the areas with more possible risk of rupture are determined and a proper model for future researches is introduced.