动脉血管粘弹性发展流动问题高效数值方法研究

基本信息
批准号:11371031
项目类别:面上项目
资助金额:56.00
负责人:李剑
学科分类:
依托单位:宝鸡文理学院
批准年份:2013
结题年份:2017
起止时间:2014-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:郑海标,赵昕,文娟,韦雷雷,唐波,王利娟,杨建宏,雷刚
关键词:
自适应稳定化方法流固耦合变分不等式移动网格计算大时间步长算法
结项摘要

Numerical simulation of arterial vascular viscoelasticity flow is an important issue on biological fluid dynamics, which can compensate for its deficiency in vitro experiments. Here, we pay more attention to the efficient numerical methods on arterial vascular viscoelasticity flow. Variational inequality is studied and developed for the arterial vascular viscoelasticity flow without regard to elastic deformation of the coupling. Under the assumption of elastic deformation, the finite element method is applied in simulating deformation of the tissue and arterial wall and the finite volume method is designed on moving mesh to compute blood development flow. For time and spatial discretization, the adaptive stabilized finite element/volume method and large time step method are used respectively. In order to solve the nonlinear and large scale computing, stabilized methods on the lowest order finite elements, multi-scale method, preconditioning post-processing approach are combined, moreover, spliting and decoupled technique, and domain decomposition method are used to develop some high-precision calculation scheme with non-increasing energy, mass conservation, good stability, and strong flexibility properties. We study on the efficient numerical methods for the arterial vascular viscoelasticity flow in order to unify mathematical problem, physical background, and numerical simulation so as to improve the structure of the presented methods to make thre numerical solution not only maintain its physical properties, explain from theoretical point of numerical methods, but also solve the problems simply and efficiently. Furthermore, we provide the new research approaches to simulate arterial vascular viscoelasticity flow, and to develop the nonlinear scientific research and apply to the fluid dynamics in the relevant industries.

动脉血管粘弹性发展流动问题数值模拟是生物流体力学研究的重要课题,可以弥补局限离体实验的不足。本课题主要研究动脉血管粘弹性发展流动问题高效数值方法:对不考虑血管弹性形变耦合的模型中,分析与之等价的变分不等式问题高效数值方法;对考虑血管弹性形变情况,流固耦合在移动网格分别对不可压缩流模型和弹性力学模型使用有限体积和有限元方法,时间空间离散分别利用大时间步长方法和自适应稳定化方法,结合低次元稳定化方法、多尺度方法、预条件处理设计高效求解非线性大规模问题的算法,运用分裂解耦方法或区域分解算法设计高效稳定、保耗散结构、适应性强的高精度计算格式。完善构造动脉血管粘弹性发展流动问题高效数值方法,使其数值求解既能保持物理性质,又能从数值方法角度解释,并简单高效地求解问题。以此为数值模拟心血管疾病提供理论依据和算法工具,进而为非线性科学的理论探索和流体力学在与之相关行业的应用提供新的研究途径。

项目摘要

本项目主要研究了动脉血管粘弹性发展流动问题高效数值方法,针对相关模型构造稳定高效的算法,完善其有限元/有限体积方法的优化阶理论,主要研究了变分不等式的高效稳定化数值分析,耦合问题大时间步长方法、分裂解耦方法、多物理区域分解方法等高效数值方法。证明了相关有限元/有限体积方法稳定性和收敛性,并积累了相关的程序包。在本项目支持下,在SIAM J. Sci. Comp, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering,《中国科学》等共计发表论文24篇,SCI论文21篇,1篇SCI论文入选ESI;国家发明专利1项;获批国家自然科学基金面上项目1项,获得陕西省科技奖一等奖1项,并提名陕西省2018年度国家自然科学奖。获得全国优秀教师,宝鸡市突出贡献专家等荣誉。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

针灸治疗胃食管反流病的研究进展

针灸治疗胃食管反流病的研究进展

DOI:
发表时间:2022
2

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响

DOI:
发表时间:2020
3

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

DOI:10.3969/j.issn.1002-0268.2020.03.007
发表时间:2020
4

面向云工作流安全的任务调度方法

面向云工作流安全的任务调度方法

DOI:10.7544/issn1000-1239.2018.20170425
发表时间:2018
5

气载放射性碘采样测量方法研究进展

气载放射性碘采样测量方法研究进展

DOI:
发表时间:2020

李剑的其他基金

批准号:71803058
批准年份:2018
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50407006
批准年份:2004
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21402013
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50877080
批准年份:2008
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
批准号:41001351
批准年份:2010
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81760033
批准年份:2017
资助金额:34.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:39860076
批准年份:1998
资助金额:10.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:21672064
批准年份:2016
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:81572017
批准年份:2015
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:11071193
批准年份:2010
资助金额:21.00
项目类别:面上项目
批准号:81260231
批准年份:2012
资助金额:48.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:20902022
批准年份:2009
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51377176
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:21566001
批准年份:2015
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:11771259
批准年份:2017
资助金额:49.00
项目类别:面上项目
批准号:11205068
批准年份:2012
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61100205
批准年份:2011
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81570195
批准年份:2015
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:31200889
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61472048
批准年份:2014
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:10701001
批准年份:2007
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51877023
批准年份:2018
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:81201324
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31502023
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81872747
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:81370672
批准年份:2013
资助金额:16.00
项目类别:面上项目
批准号:81703114
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21467018
批准年份:2014
资助金额:32.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:11675063
批准年份:2016
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:41003057
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61901419
批准年份:2019
资助金额:21.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:90813005
批准年份:2008
资助金额:50.00
项目类别:重大研究计划
批准号:11926414
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:30760261
批准年份:2007
资助金额:17.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:11874065
批准年份:2018
资助金额:64.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

旋涡、分离流动问题的数值方法研究

批准号:19472068
批准年份:1994
负责人:黄兰洁
学科分类:A0910
资助金额:14.00
项目类别:面上项目
2

辐射输运问题的高效数值方法研究

批准号:11671049
批准年份:2016
负责人:姚彦忠
学科分类:A0504
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
3

自然对流问题的高效数值方法研究

批准号:11401511
批准年份:2014
负责人:黄鹏展
学科分类:A0504
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
4

倒向随机发展方程高效数值方法及其应用

批准号:11901565
批准年份:2019
负责人:杨旭
学科分类:A0504
资助金额:21.10
项目类别:青年科学基金项目