文档介绍：摘要摘要本课题是国家自然科学基金项目“主动脉弓夹层动脉瘤的力学机制研究”中的一部分,主动脉弓的位移变形和受力情况一直是医学和生物力学中的研究热点,但是迄今尚未很好解决,它同了解人体心血管系统运动规律以及探讨主动脉夹层瘤等疾病形成和发展的力学机理有密切的联系。因此研究主动脉弓的位移变形和应力应变情况具有重要的理论价值和现实意义。鉴于主动脉弓的高度复杂性,本文首先对主动脉弓做出血管壁为线弹性;变形为小变形;等截面均匀圆管; 血管中没有残余应力;主动脉弓是在一个平面内运动的,具有轴对称性等假设和简化。划分网格时沿壁厚方向划分了20层,并在此基础上采用有限元方法进行数值模拟计算,对比了两种不同的约束方式,第一种约束方式是在肋问动脉进行了约束,第二种约束方式是不仅在肋间动脉进行了约束,而且在近心端进行了Y 方向的约束,其结果分别采用整体笛卡儿坐标系、弧长坐标系、局部柱坐标系。整体笛卡儿坐标系建立在主动脉弓的曲率中心。弧长坐标系建立在肋间动脉,方向沿轴线指向近心端。沿弧长方向分别截取了八个不同的截面,在每个截面上建立局部坐标系。分析比较了这8个不同截面上的整体位移,中心轴线位移,膨胀情况,应力一应变,剪应力大小以及两种约束方式。得出如下结果:整体位移在近心端最大;主动脉弓的中心轴线在前、后侧没有位移变化,而在上、下侧,直管段也没有位移变化,仅是弯管端向上侧偏离了,且偏离趋势沿弧长逐渐增大,到近心端偏离最大;主动脉管壁内侧受均压的情况下,直管段和弯管段都是均匀膨胀,膨胀后横截面仍是圆;在直管段周向应力大小相等,弯管段主动脉弓下侧的周向应力大于上侧的周向应力,; 剪应力与应力相比很小,可以忽略不计:主动脉弓在一个平面内运动,符合平面假设;第二种约束方式下产生的位移小于第一种约束方式下产生的位移,而产生的应力值却没有相应的增大,可认为第二种约束方式好于第一种约束方式,更接近于真实状态。实现了对主动脉弓静态的运动和变形参量的表达,为今后的流固耦合研究提供了有利的参考价值,为医学上诊断动脉夹层瘤提供一个有效方法。关键词主动脉弓:数值模拟;有限元;位移;应力应变北京工业大学工学硕士学位论文 Abst ract The issue is apartof‘‘Study on Biomechanical Element ofAortic Dissecting Aneurysm”supported by National Nature and Science Fund of displacement and stress·strain of aortic arch are hot topics in medicine and biomechanics,but so farthey have not stillbeen pletely,which isclosely connected with cardiovascular motion and the cause anddevelopment of aortic dissecting ,the investigation on thedisplacement and stress-strain of aortic arch isvery important and plexity of aortic arch,aortic arch issimplified geometrically according toseveralhypothesis, such asthelinearand elastic blood vessel wall,small deforrnation,round and equal section,without residualstress,motion limited in aplane and mesh 20 layers along thewallthickness and then calculated numerically by finite element different constraints pared in first manner constraints costae inX,Y second manner not only constraints costae inX,Y Zdirection but alsoconstraintsnear center inYdirection. The results