دانلود گزارشهای کارآموزی و پروژه دانشجویی

دانلود تحقیق مدلسازی سیستم گردش خون در شریانها با استفاده از متد المان محدود

 فهرست مطالب
چکیده ۵
مروری بر کارهای پیشین۶
مقدمه۸
 روش مدلسازی ۹
معادلات حاکم بر جریان خون در یک درخت شریانی ۱۲
 معادلات حاکم بر پیوستگی و بقای مومنتوم۱۲
 معادلات حاکم بر انشعابها ۱۳
 رابطه بین فشار خون و سطح مقطع شریان ۱۵
 مدل تحلیلی رابطه فشار- سطح مقطع ۱۵
 مدل استریتر ۱۵
 مدل رینز ۱۶
 مدل اسکالاک ۱۶
معادله حالت کلی ۱۷
معادله حالت خون ۱۹
مدل توانی ۲۰
مدل کیسونی ۲۰
بررسی روش انجام شده ۳۰
فرموله کردن مدل۳۰
هدایت المان ۳۲
ماتریس هدایت جهانی ۳۵
 شرایط مرزی و یا نقاط انتهایی ۳۷
 مراحل محاسباتی ۳۷
 نتایج محاسبات۳۹
 جریان ایستا ۳۹
 اصطلاحات به کار برده شده در برنامه مطلب ۴۰
 اعتبار سنجی مدل۴۳
 جدول شماره ۱ ۴۴
 جدول شماره ۲ ۵۲
جدول شماره ۳ ۵۳
مراجع۵۴
چکیده :
هدف این تحقیق شبیه سازی رفتار سیستم گردش خون طوری که بتواند جنبه های کلی این رفتار و به ویژه رفتار درخت شریانی را بازگو کند، می باشد.. به طور کلی شبیه سازی هر پدیده واقعی در صورتیکه به صورت مطلوبی انجام گیرد می تواند در شناخت بررسی و تحلیل آن ابزار اصلی باشد. امروزه علم شبیه‌سازی را در شاخه های مختلفی می تواند دید و علم مهندسی پزشکی دارای ابزارهای شبیه سازی پدیده‌های زیستی در بدن آدمی می باشد.
سیستم قلب و عروق یکی از زمینه هایی است که از دیرباز توجه بسیاری از محققین به بررسی و شناخت رفتار آن معطوف بوده است و از آنجا که این سیستم به صورت تعاملی از اعضای تشکیل دهنده اش عمل می کند، بررسی آن به صورت سیستمی از اعضایش کارآمدتر واقع می شود. از این رو است که در تاریخچه تحقیق انجام شده در این موضوع می توان ردپای ایده «دیدگاه سیستمی» را مشاهده کرد ولی پیچیدگی مکانیکی رفتار آن مانعی در این راه بوده و جهت غلبه بر این مانع دیدگاههایی که آن را به صورت مدارهای الکتریکی یا اجزای لامپ شده در نظر گرفته اند، وارد عمل شده اند. ظهور روشهای عددی در علم مکانیک ابزار دیگری را در این باب در اختیار محققین قرار داد. یکی از این روشها، روش اجزای محدود است که در این تحقیق نیز مورد استفاده قرار می گیرد.
با داشتن ابزاری که بتواند رفتار سیستم گردش خون را مدل کند، می تواند تاثیر بیماریها بر رفتار آن را مدل کرد و از این راه دید روشنی از تاثیرات آنها بر روی سیستم داشته و راهکار مناسبی در جهت درمان در پیش گرفت. از نظر اهداف آموزشی، می تواند با کمک تجهیزات و لینک کردن این تجهیزات با ابزار موجود جهت شبیه سازی، عملا نمونه شبه زنده ای از این سیستم را ارایه نمود. از نظر اهداف پیش بینی کننده، چنین ابزاری می تواند برای پیش بینی اتفاقاتی که هنگام برخی اعمال جراحی مانند عمل بای پس در جراحی قلب و یا در برخی اعمال جراحی رگهای مغز، در تغییر فشار و جریان خون، رخ می دهند، مورد استفاده قرار گیرد.
مروری بر کارهای پیشین
در طی سه دهه گذشته مطالعات متعددی برای آنالیز جریان خون در شریانهای تکی و انشعابی صورت گرفته باید به مطالعه womersly در سال ۱۹۵۵ Atabekو Lew 1966 Cox در ۱۹۶۸ و Rubinow وKeller 1976، Bauer و Buses در ۱۹۷۵، Schwerdt و Constantinescu در ۱۹۷۶Bauerدر ۱۹۸۵ ، Holestein در سال ۱۹۸۴-۱۹۸۰ وGiddens در سال ۱۹۸۳  Sekhon , در ۱۹۸۵ در این زمینه به تحقیق پرداخته اند.و به عنوان نتیجه نگرش ارزشمندی در ارتباط با تاثیر پارامترهای مختلف مانند ویسکوزیته خون و الاستیسیته رگهای خونی و هندسه ورودی، میدان مغناطیسی و تنگ شدگی یا گرفتگی حاصل شده است و در این باره بحث شده است
این چنین مطالعاتی از نظر کاربردهای عملی به دلیل اینکه سیستم شریانی واقعی انسان از تعداد زیادی اتصالات رگها با طولهای مختلف و مقاطع مختلف تشکیل شده محدود شده است بنابراین نمی توان به عنوان یک رگ تنها با آن برخورد کرد.
مکدونا لد در سال ۱۹۷۴ از مدل ویندکسل برای تعیین برون دهی قلبی با فرض سرعت موج پالسی نامحدود استفاده کرده است و فیلر در سال ۱۹۶۴ و ۱۹۶۶ گردش کوچک سگ به عنوان یک مسیر چهارتایی که هر کدام به عنوان یک تیوپ هم جنس با دیواره نازک که ایده ال می باشند مدل کرده است. در سال (۱۹۶۵ و ۱۹۶۶) یک مدل را برای رگهای سیستمیک از سگ شامل ۴۱ بلوک ۴ مسیره که هر کدام از تیوبهای هم جنس با دیواره نازک  می باشد پیشنهاد داده است. مدلی که به وسیله تیلور در سال ۱۹۶۶ پیشنهاد داده است شامل یک درخت که شاخه هایش دارای طولی با توزیع رندوم بوده و قطر داخلی لوله مرتبط بصورت  بخش به بخش به درخت شریانی واقعی نمیباشد.
نوردرگراف (در سال ۱۹۵۶ تا ۱۹۶۳) یک مدل شبه الکتریکی از درخت شریانی سیستمیک که شامل ۱۱۳ RLC می باشد پیشنهاد داده است.
وسترهوف و نوردرگراف در سال ۱۹۶۸ مدل الکتریکی را به صورت اشتراکی با چندین بهینه سازی که از ۱۱۳ تا ۱۲۳ تعداد سگمنت ها را افزایش دادندارائه دادند……

(( برای دانلود کلیک کنید ))