灌注生物软组织的多室多孔弹性模型：在 FEniCSx 中的实现

软生物组织表现出强烈的时变与应变率力学行为，这源于其固有的粘弹性与流-固相互作用（尤其在足够大的时间尺度上）。软组织的时变力学性质影响其生理功能，并与若干病理过程相关。多孔弹性建模代表一种有前景的方法，因为它允许整合多尺度/多物理场数据以在更小尺度探究生物学相关现象，并在更大尺度嵌入相关机制。然而，多相流多孔弹性模型的实现是一项复杂工作，需要广博知识。开源软件 FEniCSx 项目为通过有限元方法自动求解偏微分方程提供了新工具。本文旨在提供在 FEniCSx 中建模多孔弹性混合公式所需的工具，从理论到实现。研究了若干基准案例。受限压缩条件下的柱体与 Terzaghi 解析解进行比较，使用 L2 范数。提出了多孔超弹性的实现。双室柱体与已发表结果（Cast3m 实现）进行比较。所有案例均获得基于归一化均方根误差（RMSE）的准确结果。此外，发现 FEniCSx 计算比旧版 FEniCS 快三倍。并行计算的优势也得到凸显。