针对 Biot 模型的参数鲁棒多物理场算法及其在脑水肿模拟中的应用
数值分析
2019-06-24 v1 数值分析
摘要
本文针对 Biot 模型发展了两种参数鲁棒的数值算法，并将这些算法应用于脑水肿模拟。通过引入一个中间变量，我们导出了 Biot 模型的多物理场重构形式。基于该重构，Biot 模型被视为一个广义 Stokes 子问题与一个反应-扩散子问题的结合。联合或分别求解这两个子问题将得到耦合或解耦算法。我们进行了大量数值实验，表明这两种算法对物理参数具有鲁棒性。这些算法被用于研究受损区域脑脊液异常积聚引起的脑肿胀。我们仔细考察了关键物理参数对脑肿胀的影响。观察到渗透率对颅内压（ICP）和组织变形影响最大；杨氏模量和泊松比不会过多影响最大 ICP，但会影响组织变形和脑肿胀的发展速度。
引用
@article{arxiv.1906.08802,
title = {Parameter-robust Multiphysics Algorithms for Biot Model with Application in Brain Edema Simulation},
author = {Guoliang Jv and Mingchao Cai and Jingzhi Li and Jing Tian},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.08802},
year = {2019}
}
备注
11 figs. to be submitted to a journal after revision