Применение метода гиперупругих узловых сил для оценки коаптации створок простейшей модели аортального клапана: оболочечная формулировка против мембранной

Автор: Алексей Андреевич Легкий

Соавторы: Виктория Саламатова

Организация: Институт вычислительной математики им. Г.И. Марчука российской академии наук

Характеристики коаптации (соприкосновения) имеют решающее значение при оценке физиологической пригодности реконструированных аортальных клапанов. Коаптацию створок клапана можно оценить, используя для моделирования оболочечную или мембранную формулировки. В данной работе мы впервые провели сравнение обоих подходов с точки зрения коаптационных характеристик. Наша численная модель тонких оболочек основана на сочетании метода гиперупругих узловых сил и конечных элементов без вращения. Оболочечная модель проверена на нескольких популярных тестах для тонких оболочек, учитывающих изгибную жёсткость. Относительная погрешность относительно референсных решений не превышает 1-2%. Мы применили наши численные оболочечные и мембранные формулировки для моделирования закрытия идеализированного аортального клапана с различными моделями гиперупругости и их модулями сдвига. Характеристики коаптации оказались чувствительны к учёту изгибной жёсткости и почти нечувствительными к выбору упругих потенциалов, из числа нами рассматриваемых.