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陈宇: 作品数：22 被引量：47H指数：4; 供职机构：四川大学建筑与环境学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金四川省应用基础研究计划项目四川省自然科学基金更多>>; 相关领域：医药卫生机械工程文化科学哲学宗教更多>>

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“生物力学创新与实践”课程建设与实践——科教融合型教学探索被引量：3: 2022年; “生物力学创新与实践”是四川大学工程力学专业的创新实践类课程之一。建构和完善“生物力学创新与实践”课程体系和教学方法对科教融合具有重要意义。课程面向工程力学“强基计划”班、力学-软件交叉专业实验班、工程力学基地班。根据其对能力培养要求的不同,通过了解学生特点进行创新实践方向、科教融合式教学内容、创新与实践引导、课程成效等方面的课程建设与教学实践探索,以期与同行探讨交流。; 白逃萍蒋文涛陈宇李亚兰; 关键词：生物力学课程建设教学实践

基于旋动流的中心静脉导管的设计研究: 2024年; 目的血液透析是维持终末期肾病患者生命的重要手段,其中中心静脉导管(central venous catheter,CVC)被广泛应用于透析治疗的血管通路。CVC在透析过程中因局部的血液湍流而导致的血栓生成是该器械在临床使用中的主要问题。研究发现,人体主动脉弓内血流呈旋动流状态,这种流态可使血液稳定,减小湍流。受此鼓舞,本研究设计出一款腔内血液自发旋动的中心静脉导管,并用计算流体的方法对其进行流场研究。方法以在临床中常用的Niagara导管为原型,在其动脉腔内加上一段类似弹簧状的旋动引导装置。同时对不同横截面半径(分别为0.2、0.6 mm)的旋动引导装置采取Solidworks建模和商用流体仿真软件Fluent进行了数值分析。结果当旋动流引导器的横截面半径增大时,CVC动脉腔内的平均壁面切应力(wall shear stress,WSS)提高(6.34 Pa>4.96 Pa)。然而,较大半径的旋动流引导器在其下游地区产生了更多的低WSS区域(7.18%>2.32%),同时记录到更小的最小WSS值(0.03 Pa<0.06 Pa)。旋动流引导器通过增大横截面半径可提高平均WSS,但同时也增加了低WSS区域的比例,这可能对导管动脉腔的长期稳定性与有效性产生负面影响。因此,未来需进一步探究如何优化旋动流引导器的设计,以实现在提高平均WSS的同时减少低WSS区域,从而更有效地防止血栓形成并延长CVC的使用寿命。; 杨阳熊艳陈宇; 关键词：透析过程中心静脉导管透析治疗血管通路

一种适用于研究切应力对蓝藻细胞活性影响的实验装置被引量：2: 2017年; 目的设计一种用于进行切应力对蓝藻细胞活性影响的相关实验研究装置。方法针对现有流体切应力实验装置容积小、切应力不稳定、难以进行定量分析和持续性差等缺陷进行设计优化,成功设计出1个有效容积400~700 mL、误差小于13.8%、能产生定量均匀切应力场且可进行至少96 h跟踪观测的切应力发生装置。结果通过对铜绿微囊藻的实验研究,证实所设计装置产生的切应力可对铜绿微囊藻细胞的活性产生显著的影响。结论设计的实验装置是进行流体切应力对蓝藻细胞活性影响相关研究的有效仪器。; 任强蒋文涛黄学进陈宇; 关键词：蓝藻细胞活性切应力

颅内蛛网膜囊肿占位诱发癫痫的影像及血流动力学研究被引量：1: 2022年; 目的探讨颅内蛛网膜囊肿(intracranial arachnoid cyst,IAC)与癫痫的相关性和IAC导致癫痫的可能机制。方法纳入2009年1月-2019年1月于四川大学华西医院就诊的IAC患者,根据是否伴发癫痫分为IAC伴癫痫组和IAC不伴癫痫组。建立所有受试者MRI图像的三维空间坐标系,统计IAC位置信息;采用计算流体力学技术对受试者增强CT图像建立囊肿区域血管模型,进行血流动力学分析。结果共纳入患者72例,其中IAC伴癫痫组24例,IAC不伴癫痫组48例。两组患者性别、年龄、IAC位置、IAC体积、IAC最大径比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。IAC伴癫痫组发现的7个高危区域点形成的连续区域位于颞区,这7个点在IAC伴癫痫组同时出现5次,在IAC不伴癫痫组同时出现1次,其差异有统计学意义(χ^(2)=5.114,P=0.024)。比较两组血管模型的血流动力学参数,发现两者的压力变化和血压参数相似,IAC伴癫痫组的血流量更低、血管平均壁切应力更大。结论IAC可通过其占位效应使得邻近血管狭窄、血管壁切应力增高,从而引起癫痫;伴发癫痫的IAC最常出现的位置是颞区,IAC伴癫痫的患者在行手术治疗前,致痫灶定位应考虑IAC的占位效应。; 李宛凌夏逸林许霄李忠友陈蕾陈宇; 关键词：癫痫蛛网膜囊肿影像学血流动力学

不同道路环境下驾驶人眼动行为的研究被引量：4: 2016年; 为研究在不同路况下驾驶员的视线变化情况,本研究利用SMI i View XTMRED遥测眼动追踪装置,采用虚拟驾驶软件,模拟晴天、雨天和夜晚环境下城市、乡村及高速道路的驾驶,展示和分析了驾驶员在不同道路环境下眼动注视时间与次数,回视次数和热点图。结果表明:相同道路下,光线越差,驾驶人注视点数和回视点数越多;速度越快,视野范围越窄。本研究为深入研究驾驶人的视觉行为规律、提高驾驶人行车安全性提供一定的试验基础。; 胡洪瑞刘龙繁熊艳陈宇蒋文涛田晓宝; 关键词：眼动道路环境回视驾驶行车安全

药物洗脱支架连接筋对流场和浓度场影响的血流动力学数值研究被引量：7: 2010年; 目的研究连接筋对药物洗脱支架(DES)血流动力学的影响,为药物洗脱支架的优化设计提供依据。方法使用数值方法研究了具有3连接筋和6连接筋的两个药物洗脱支架模型植入弯曲冠脉中的力学差异。对壁面切应力和药物浓度分布等情况进行了比较分析。结果 6连接筋模型(模型B)的低壁面切应力区域面积比3连接筋模型(模型A)大2.62%,但其低药物浓度区域面积则低4.27%;且模型B的网丝分布更加均匀,在作为药物释放的载体时要优于模型A;此外,模型B中再狭窄萌发的高危险区域——低切应力低药物浓度的"双低"区域明显要少于模型A。结论研究表明,连接筋有助于药物在血管壁附近的沉积,抑制支架内的内膜增生,因此6连接筋模型要优于3连接筋模型。; 陈曦蒋文涛樊瑜波陈宇郑庭辉郭萌陈君楷; 关键词：药物洗脱支架药物浓度血流动力学

合成高分子心脏瓣膜几何构型和结构优化: 2024年; 目的生物瓣膜在抗疲劳性能和长期耐久性上存在不足,合成高分子心脏瓣膜为瓣膜疾病提供了新的解决方案。本研究旨在通过优化设计,提高其综合性能和耐久性。方法使用流固耦合(FSI)数值模拟,获得瓣膜应力分布、流速分布、有效开口面积(EOA)和反流量(RF)。结合多目标优化算法,研究厚度和高度对纳米复合材料性能的影响,设置约束条件和优化目标,通过多目标遗传算法搜寻最优解。研究不同纤维取向组合的高分子瓣膜,设计分形几何的瓣膜加强筋结构,在不同基质材料上测试其效应,通过迭代增厚瓣膜子区域,优化瓣膜厚度分布。结果通过Workbench多目标优化工具,分别针对瓣膜厚度和高度进行优化,能达到EOA增加和RF减少的目的,但应力分布略有增加。联合瓣膜高度和厚度进行优化时,能使EOA和RF均得到显著改善。纤维取向设计对应力分布、EOA和RF有显著影响;加强筋设计展示了更均匀的应力分布,选择更软的基质材料,可克服开口面积减小的缺陷;局部区域变厚度设计降低了应力集中,但弯曲刚度更低。结论FSI模拟与多目标优化算法结合展示出确定最优设计的可行性。合理纤维排列显著提高了瓣膜的承载能力,减少了反流并优化了血流动力学性能,分形结构加强筋优化了瓣膜的稳定性和耐久性,局部区域变厚度设计展示了提高聚合物心脏瓣膜耐久性的潜力。; 周静媛李涛陈璐张卓陈宇; 关键词：瓣膜疾病心脏瓣膜生物瓣膜合成高分子纤维取向纤维排列

基于数值模拟和试验测试的新型棘突球囊的设计和性能评价: 2024年; 目的球囊导管用于治疗血管狭窄病变,对于钙化病变常规球囊易出现扩张受阻或因滑动而难以精准扩张。设计和开发新型球囊以改善球囊表面与血管的相互作用,并通过台架测试和动物试验来初步评价其可行性和安全性。方法结合有限元和试验测试开发新型棘突球囊。对球囊扩张狭窄血管进行数值模拟,建立狭窄血管和3种不同表面的球囊模型(M1、M2和M3),其中M1球囊表面为圆环状棘突,M2为平行于纵轴的条状棘突,M3为半球状棘突。以常规球囊作为对照进行台架测试(顺应性测试和折叠测试)。在试验猪的血管中进行扩张评估其临床安全可行性。结果有限元结果表明,3个模型均可消除血管狭窄,刻痕元件产生应力集中在斑块上形成压痕,破坏斑块的连续性提升扩张效果,并防止球囊滑动实现精准扩张。与M1和M2相比,M3的尺寸和轮廓更小,易折叠和弯曲,在血管中的推送性更好。台架测试表明M3的顺应性和折叠性与普通球囊相当,其径向扩张率和顺应性分别为4.5%和0.01 mm/atm;折叠后截面尺寸由2.5 mm减小至0.5 mm。动物试验结果表明,M3在血管中推进性能良好,目标血管术后造影无异常,血管组织切片扫描结果未见明显损伤。结论M3球囊改善了与血管的相互作用通过局部聚力实现精准和充分扩张,具备安全可行性。; 张卓陈宇; 关键词：血管狭窄组织切片球囊导管动物试验

合成高分子心脏瓣膜结构优化设计: 2024年; 目的为提升高分子心脏瓣膜的耐久性,本文通过结构优化设计研究,增强瓣膜在工作周期内的机械性能。方法使用流固耦合的数值模拟方法,从仿生的视角设计分形几何的瓣膜加强筋结构,使用递归函数构建并映射形状到瓣膜表面,使用梁单元来模拟这些加强筋,并在不同的基质材料上测试了加强筋的效应。对模型进行应力、截面流速分布、有效开口面积以及反流量等分析。通过迭代增厚瓣膜子区域,采用流固耦合方法表征了聚合物瓣膜的机械应力分布和血流动力学。并使用拓扑优化迭代确定了优化的瓣膜厚度分布。结果(1)加强筋瓣膜在心动周期内应力水平降低,尽管开口面积有所减小,但选择更软的基质材料可以克服该缺陷。(2)子区域增厚降低了瓣叶上的应力集中,有效开口面积仍符合ISO 5840-3。与原型相比,最终迭代中的最大应力降低了28%。拓扑优化后的瓣膜比原瓣膜最大应力降低了25%,但弯曲刚度更低。结论将分形结构加强筋整合到人造瓣膜设计中,优化了瓣膜稳定性和耐久性,提供了一种创新结构。迭代子区域增厚以及拓扑优化厚度方法展现了进一步提高聚合物心脏瓣膜耐久性的潜力。这些研究为未来人造瓣膜设计提供了新的视角和参考,有望促进该技术的进一步发展和优化。; 李涛陈宇; 关键词：人造瓣膜心脏瓣膜合成高分子心动周期递归函数拓扑优化

TVD格式在水滴流场数值模拟中的应用被引量：1: 2022年; 结冰会严重影响飞机的飞行安全,而数值模拟是研究飞机结冰的重要手段,在使用欧拉法求解水滴流场时,由于液态水含量分布存在间断以及欧拉法速度的单值性特性,会导致飞机结冰数值计算中的水滴流场迭代求解过程容易发散。针对这一问题,考虑双曲型守恒律方程,给出了水滴流场计算的5种TVD型有限体积方法,主要思想是在一阶单调格式的基础上,在每一个单元上对变量作单调线性重构函数。其中,时间离散采用四阶Runge-Kutta方法。通过计算,分析了该方法的精度和收敛性,通过对NACA0012翼型、NACA23012翼型以及30P30N三段翼的计算结果表明该方法是成功的。提高了欧拉法求解水滴流场的空间精度,也为TVD格式在两相流中的应用提供有益参考。; 王昭力曾涛周志宏陈宇; 关键词：结冰水滴撞击 TVD格式

陈宇

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