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J-GLOBAL ID：202202278560757326   整理番号：22A0891218

多孔性変形可能生体組織における動力学をモデル化するためのハイブリッド二相混合定式化【JST・京大機械翻訳】

A hybrid biphasic mixture formulation for modeling dynamics in porous deformable biological tissues

著者 (2件)： Shim Jay J. (Department of Mechanical Engineering, Columbia University, New York, NY, USA) ,  Ateshian Gerard A. (Department of Mechanical Engineering, Columbia University, New York, NY, USA)
資料名： Archive of Applied Mechanics  (Archive of Applied Mechanics)
巻： 92  号： 2  ページ： 491-511  発行年： 2022年 
JST資料番号： C0184A  ISSN： 0939-1533  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本研究の主目的は,慣性効果および粘性間質流体を収容できる固体-流体二相混合領域に対する理論的基礎を確立することであり,それは動的粘性流体ドメインと界面することができる。大部分の混合物処方は,本質的に非圧縮性または圧縮性のいずれかである成分から成り,それによって固有の限界を導入する。特に,本質的に非圧縮性成分を有する混合物は,多孔質固体マトリックスにおける波動伝搬のみをモデル化でき,一方,圧縮性成分を有するものは,静水圧下の固体および流体の圧縮性を区別するために,内部変数および関連する発展方程式を必要とした。本研究では,多孔質固体の骨格が本質的に非圧縮性であるが,格子間流体が圧縮性である二相混合物のハイブリッドフレームワークを提案した。流体体積歪の尺度として状態変数を定義した。等温フレームワーク内で,Clausius-Duhem不等式は,この歪測度の関数として流体圧力に対して状態関数が発生することを示した。ハイブリッド二相界面を横切るジャンプ条件を導き,これは水和生体組織のモデリングに適している。次に,拘束圧縮と拡張波伝播解析を用いてこのフレームワークを説明した。このハイブリッド二相フレームワークの支配方程式は,流体の体積弾性率が無限に設定され,慣性項と粘性流体効果が無視される時,古典的二相理論のそれらに縮小する。この新規フレームワークのアベイラビリティは,粘性流体と多孔質変形性二相ドメインの間の界面での流体-構造相互作用に対する有限要素ソルバの実装を促進し,これらの界面を横切る流体交換を含む。Copyright Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature 2021 Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 界面 ,  相互作用 ,  粘性 ,  不等式 ,  *変形 ,  方程式 ,  粘性流体 ,  慣性 ,  静水圧 ,  水和 ,  波動伝搬 ,  *モデリング ,  *定式化
準シソーラス用語： 支配方程式 ,  ソルバ , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： バイオメカニクス ,  二相性 ,  混合理論 ,  流体-構造相互作用 ,  FEBio ,  有限要素解析

分類 (2件)： 弾性力学一般  (HC02010M) ,  対流・放射熱伝達  (PA02030K)

タイトルに関連する用語 (5件)： 多孔性 ,  生体組織 ,  動力学 ,  モデル化 ,  定式化