主动脉夹层FSI仿真边界条件设置需先明确计算域与模型简化,流体域包含真腔、假腔及内膜破口(参数参考临床CT测量),固体域为主动脉血管壁并区分真腔壁与假腔壁,假腔壁需弱化材料属性模拟中膜撕裂特性,流固耦合界面作为二者重合面,承担流体压力向固体传递、固体壁面位移向流体反馈的双向作用,这也是ANSYS、COMSOL等软件实现FSI仿真的核心逻辑;
流体域采用Navier-Stokes方程控制的脉动流场,入口边界(升主动脉近端)优先选脉动流量入口(导入.csv格式波形,心率60-80次/分钟,峰值流量80-120 mL/s),出口边界(分支及降主动脉远端)按精度选定压边界(8 kPa,即60 mmHg)或阻抗边界(约10⁵ Pa·s/m³),多分支需按解剖比例分配流量,流固耦合界面设为无滑移壁面,搭配动网格技术实现载荷传递,内膜破口设为内部连通边界,初始速度与压力分别设为0和8 kPa;
固体域基于超弹性材料大变形平衡方程,升主动脉根部设固定支撑(简化模型)或弹簧支撑(精准模型),降主动脉末端设自由或轴向约束,外部约束可设无约束或弹性支撑(刚度约10⁴ Pa/m),初始位移与应力为0,可选加100-200 kPa周向预张力;
耦合算法按需选弱耦合(松耦合,效率高,适配小变形,ANSYS常用)或强耦合(紧耦合,精度高,适配大变形,COMSOL常用);同时需注意生理波形与心率血压同步、区分真假腔壁超弹性参数(假腔壁C₁₀降低50%-70%)、启用动网格并设置0.3-0.7松弛因子避免网格负体积,保障仿真准确性与稳定性。