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Un método no ajustado con condiciones de límite elástico para el análisis de secciones arteriales heterogéneas

Autores: Gahima, Stephan; Díez, Pedro; Stefanati, Marco; Rodríguez Matas, José Félix; García-González, Alberto

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Un método no ajustado con condiciones de límite elástico para el análisis de secciones arteriales heterogéneas


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Formulación
Modelo elástico lineal
Sección arterial heterogénea
Presión
Régimen cuasiestático
Frontera Inmersa

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 34

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este manuscrito presenta una formulación novedosa para un modelo elástico lineal de una sección arterial heterogénea sometida a presión uniforme en un régimen cuasiestático. Las novedades son dobles. En primer lugar, un soporte elástico en el borde externo (condición de contorno de cama elástica) reemplaza la condición de contorno de Dirichlet clásica (es decir, bloqueo de desplazamientos en nodos seleccionados arbitrariamente) para sólidos elásticos para garantizar un problema resoluble. Además, este enfoque de modelado puede usarse para tener en cuenta de manera efectiva el efecto del material circundante en el vaso. En segundo lugar, para estudiar muchas configuraciones geométricas correspondientes a diferentes pacientes, ideamos una estrategia no ajustada basada en el marco de Frontera Inmersa (IB). Permite utilizar la misma malla (de fondo) para todas las configuraciones posibles tanto para describir las características geométricas de la sección transversal (usando conjuntos de nivel) como para calcular la solución del problema mecánico. Los resultados en secciones arteriales coronarias de imágenes segmentadas realistas demuestran que el enfoque propuesto basado en IB no ajustado proporciona resultados equivalentes a los elementos finitos estándar (FE) para el mismo número de grados de libertad activos con una diferencia promedio en el campo de desplazamiento de menos del 0.5%. Sin embargo, la metodología propuesta no requiere el uso de una malla diferente para cada configuración. Por lo tanto, está allanando el camino para la reducción de la dimensionalidad.

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