针对流体弹性体相互作用的虚拟区域方法的研究和应用

流体与弹性体的相互作用现象广泛存在于人体生理活动、鱼类鸟类的游动或飞行以及自然界中，本项目的研究目标为发展一个稳定、高效、可靠及比较通用的用于模拟三维流体弹性体相互作用的虚拟区域方法。项目申请人先前的工作已为该方法奠定了理论基础，并在两维情况下做了数值实现。本项目的研究内容为：１）把方法推广到三维情形、湍流情形、非牛顿流体情形、流体含悬浮固粒的情形以及出现弹性体接触的情形；２）采用弹性板震荡流实验对方法在各方面的推广进行实验验证；３）把方法应用到两个重要的生物流体力学问题：弹性管与流体以及心脏瓣膜与流体之间完全三维的非定常相互作用，并考虑材料的非线性特性和几何形状、流体的剪切变稀特性、悬浮固粒以及湍流等因素对流体弹性体相互作用过程的影响。