心臟支架的案例
案例25-心臟支架模擬
案例25-心臟支架模擬
本案例演示了如何模擬在堵塞動(dòng)脈中進(jìn)行支架替換過(guò)程中和替換后的支架-動(dòng)脈相互作用。
主要用到了下列高階建模技術(shù)：
? 接觸
? 生死單元
? 混合u-P公式
? 非線性穩(wěn)定
簡(jiǎn)介
金屬裸露支架是一種能夠有效打開(kāi)動(dòng)脈粥樣硬化和其他堵塞的器件。支架的成功很大程度上取決于動(dòng)脈和支架之間的力學(xué)作用。在支架設(shè)計(jì)過(guò)程和臨床前患者特異性評(píng)估時(shí)，使用有限元法進(jìn)行計(jì)算已經(jīng)成為一種研究支架-動(dòng)脈相互作用的被認(rèn)可的方法。
可行的支架-動(dòng)脈有限元模型必須正確反應(yīng)現(xiàn)象的非線性本質(zhì)，如生物組織的性質(zhì)，動(dòng)脈壁的大變形和支架和動(dòng)脈之間的滑動(dòng)接觸。
問(wèn)題描述
建模包括一個(gè)Medtronic driver牌角膜支架和一個(gè)被嚴(yán)重堵塞的角膜動(dòng)脈。動(dòng)脈被簡(jiǎn)化為兩層垂直的圓柱體，一層代表動(dòng)脈壁，一層代表鈣化斑塊。
使用一個(gè)非線性靜力學(xué)分析來(lái)仿真三步的支架搭建過(guò)程。
1. 使用提升壓力擴(kuò)張動(dòng)脈（血管成形術(shù)）
2. 放置支架
3. 使用平均血壓收縮動(dòng)脈，并在支架和動(dòng)脈壁之間建立接觸
建模：
心血管支架建模包含三個(gè)部分：支架建模，動(dòng)脈壁和斑塊建模，支架-斑塊接觸建模。
支架建模
創(chuàng)建支架的線模型，并使用BEAM189單元?jiǎng)澐志W(wǎng)格
為了簡(jiǎn)化模型和計(jì)算效率，使用梁?jiǎn)卧仁褂脤?shí)體單元更好。支架裝配體直徑3.5mm，長(zhǎng)15mm，并有8個(gè)冠，用于制造支架的金屬線的截面為圓形，外直徑為0.1mm。雖然支架通常使用鎳鈦記憶合金材料，鎳鈦記憶合金的材料非線性需要單獨(dú)的討論，為了演示該問(wèn)題的建模方法，模型中使用線彈性材料316L鋼替代。
展開(kāi) 冠脈支架/心臟支架模型，僅供學(xué)習(xí)參考 ￥50
支架模型創(chuàng)建過(guò)程：在CAD里面進(jìn)行支架的平面圖設(shè)計(jì)（平面shell）→導(dǎo)入abaqus進(jìn)行幾何分割，shell網(wǎng)格劃分規(guī)則的四邊形→offset為目標(biāo)厚度→使用abaqus網(wǎng)格卷曲工具wrapmesh進(jìn)行網(wǎng)格卷曲→接縫處網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)嚙合。
模型簡(jiǎn)要描述: 5層折疊球囊，動(dòng)脈斑塊，血管等。
需要指導(dǎo)的可以聯(lián)系。
擴(kuò)張后的支架
動(dòng)脈斑塊應(yīng)力
血管壁應(yīng)力
目前心臟內(nèi)科醫(yī)生在治療因心臟動(dòng)脈阻塞造成的冠狀動(dòng)脈心臟病時(shí)，都采用標(biāo)準(zhǔn)心臟支架，在動(dòng)脈中充滿膽固醇凝塊的位置安裝支架，并保持永久擴(kuò)張的狀態(tài)。過(guò)去在這一過(guò)程中很少應(yīng)用工程仿真技術(shù)，現(xiàn)在我們引入Optimus，管理支架設(shè)計(jì)的仿真流程，改善冠狀動(dòng)脈局部血液循環(huán)。在優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，用Optimus集成網(wǎng)格變形工具（Sculptor）和計(jì)算流體力學(xué)軟件ANSYS Fluent，自動(dòng)重復(fù)仿真流程。將經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的定制冠狀動(dòng)脈支架在臨床上使用，結(jié)果表明與標(biāo)準(zhǔn)冠狀動(dòng)脈支架相比，前者可以將局部血液循環(huán)改善20%以上。
1. 心臟病治療中的仿真和優(yōu)化
1.1 冠狀動(dòng)脈心臟病的治療
在美國(guó)，僅去年一年就有超過(guò)60萬(wàn)人死于心臟疾病，冠心病主要都是因冠狀動(dòng)脈狹窄或堵塞引起的，直接導(dǎo)致動(dòng)脈硬化和動(dòng)脈堵塞。這其中有一種情況是由動(dòng)脈血管壁上的脂肪物質(zhì)堆積造成，如膽固醇。目前最常用的療法是由心臟病醫(yī)生經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入，使用X射線軸向分層造影（CAT）掃描對(duì)無(wú)線電信號(hào)不透明的冠狀動(dòng)脈，作為對(duì)比，幫助診斷心臟疾病，并協(xié)助PCI治療。用導(dǎo)管穿過(guò)血管，用氣球?qū)Χ氯恢贸錃猓蜷_(kāi)動(dòng)脈血管，使血液流通。通常情況下，市售心臟支架在安裝完成后，在堵塞位置會(huì)以固定直徑永久打開(kāi)。
1.2 改善血液循環(huán)
在進(jìn)行研究項(xiàng)目的江景醫(yī)療中心（印第安納波利斯），研究人員正在研究心臟支架對(duì)血液流動(dòng)特性的影響。作為研究的一部分，與之合作的CFD工程師也在研究如何進(jìn)一步改善血液循環(huán)。以CFD的經(jīng)驗(yàn)，能夠正確的模擬變窄的動(dòng)脈、其近端（上游）和遠(yuǎn)側(cè)區(qū)域（下游）這樣復(fù)雜的流體動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。CFD工程師用Optimus集成CFD工具，自動(dòng)仿真狹長(zhǎng)的動(dòng)脈血管結(jié)構(gòu)，并給出優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。
展開(kāi) 彈塑性材料的心臟支架分析（原創(chuàng)，如轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明出處）
分析類型：基于ANSYS動(dòng)力學(xué)分析
技術(shù)難點(diǎn)：非線性分析 熱處理分析
完成人：技術(shù)鄰 張小燕
業(yè)務(wù)咨詢網(wǎng)址：http://www.yqgqt.org.cn/z/413925
技術(shù)背景：記憶合金支架通常是從小管材多次逐步擴(kuò)張到大直徑使用的。每步擴(kuò)張后進(jìn)行熱處理，然后進(jìn)行再次擴(kuò)張。
工程意義：支架設(shè)計(jì)
研究對(duì)象：記憶合金支架
有償?shù)蛢r(jià)供該技術(shù)高清語(yǔ)音教學(xué)視頻
技術(shù)應(yīng)用： 支架分析 熱分析計(jì)算
心臟支架結(jié)構(gòu)仿真分析專題培訓(xùn)，歡迎報(bào)名
心臟支架結(jié)構(gòu)仿真分析專題培訓(xùn)，歡迎報(bào)名
CAE助力醫(yī)療器械研發(fā)
心臟支架仿真動(dòng)畫(huà)
可以在開(kāi)發(fā)過(guò)程中盡早開(kāi)展虛擬測(cè)試，在構(gòu)建原型和試驗(yàn)之前，提前評(píng)估備選設(shè)計(jì)方案，極大縮短開(kāi)發(fā)周期。
過(guò)去醫(yī)療設(shè)備的評(píng)估以三大證據(jù)作為基礎(chǔ) ：工作臺(tái)測(cè)試、動(dòng)物研究和臨床實(shí)驗(yàn)。CAE建模分析現(xiàn)在是第四大證據(jù)支柱，能盡早提供寶貴的深度洞察信息，特別是在設(shè)備的設(shè)計(jì)和部署階段。
除了設(shè)計(jì)和驗(yàn)證評(píng)估階段，CAE建模仿真的作用可以貫穿產(chǎn)品的整個(gè)生命周期，對(duì)醫(yī)療設(shè)備生命周期進(jìn)行監(jiān)管和決策，可減少對(duì)動(dòng)物研究和工作臺(tái)測(cè)試的依賴。
CAE建模仿真將使醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域發(fā)生翻天覆地的變革，能為醫(yī)療設(shè)備的安全性、效率和性能提供可靠的證據(jù)來(lái)源，更快更安全地將創(chuàng)新治療方式提供給患者。
深圳市有限元科技有限公司（簡(jiǎn)稱“元王”）是一家計(jì)算機(jī)輔助工程CAE為主業(yè)，以工程仿真軟件開(kāi)發(fā)為核心，集CAE仿真軟件銷售、CAE仿真咨詢、CAE培訓(xùn)、CAE軟件二次開(kāi)發(fā)為一體的國(guó)家高科技企業(yè)。
元王深耕CAE領(lǐng)域13載，在醫(yī)療方向也積累了深厚的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行了心臟支架結(jié)構(gòu)分析、股骨有限元強(qiáng)度分析、掌指骨骨折及加固定板有限元分析等，也為體育用品、醫(yī)療器械、安全護(hù)具等領(lǐng)域客戶提供分析咨詢和培訓(xùn)，歡迎有需要的客戶咨詢了解。咨詢電話：13632683051
展開(kāi) 4D打印形狀記憶聚合物在生物醫(yī)療領(lǐng)域的研究進(jìn)展
他們首先對(duì)形狀記憶聚合物材料的響應(yīng)機(jī)理及形變激勵(lì)條件（如溫度、濕度、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、pH等）進(jìn)行了解析，也對(duì)4D打印原理進(jìn)行了闡述，同時(shí)詳細(xì)介紹了4D打印形狀記憶聚合物在生物醫(yī)療領(lǐng)域的實(shí)例和應(yīng)用價(jià)值，包括血管支架（圖4）、氣管支架、細(xì)胞支架、骨支架、心臟支架、乳房支架、仿生肌肉等。該團(tuán)隊(duì)還總結(jié)了4D打印形狀記憶聚合物在生物醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用前景（圖3）、最后，該團(tuán)隊(duì)對(duì)目前4D打印形狀記憶聚合物在生物醫(yī)療領(lǐng)域存在的問(wèn)題進(jìn)行了探討，并對(duì)其未來(lái)發(fā)展方向進(jìn)行了展望。
圖4 4D打印形狀記憶血管支架在外加磁場(chǎng)的作用下發(fā)生形變的示意圖[34]
圖3 4D打印形狀記憶聚合物在生物醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用及潛在應(yīng)用
相關(guān)文章發(fā)表于《中國(guó)科學(xué)：技術(shù)科學(xué)》雜志，相信這篇綜述對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的研究者具有重要的參考價(jià)值。
全文連接：
http://engine.scichina.com/doi/10.1360/N092018-00153
來(lái)源：高分子科學(xué)前沿
展開(kāi) 航空發(fā)動(dòng)機(jī)取得核心突破 中國(guó)“心”展翅高飛
在醫(yī)療領(lǐng)域，超快激光解決了國(guó)產(chǎn)心臟支架加工精度低、筋寬不一致、毛刺多等加工缺陷，解決了制約國(guó)產(chǎn)心臟血管支架激光切割加工的“瓶頸”技術(shù)問(wèn)題。在電子通信領(lǐng)域可實(shí)現(xiàn)藍(lán)寶石、玻璃等硬脆材料高效、高品質(zhì)加工瓶頸，可大幅提升加工效率，降低制造成本。
醫(yī)療領(lǐng)域CAE仿真分析案例
顱面骨、頜骨仿真分析
腦積水病人腦部應(yīng)力和速度場(chǎng)分布分析
心臟的流固耦合分析
肺部氣流分析
血液流動(dòng)現(xiàn)象分析
膝關(guān)節(jié)半月板模擬分析
足部骨骼及韌帶仿真分析
注射器力響應(yīng)密封性分析
藥丸的封裝、解封分析
人類系統(tǒng)復(fù)雜而精密，而現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程是綜合生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和工程學(xué)(包括計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué))的邊緣學(xué)科，屬于高科技領(lǐng)域。其研究領(lǐng)域不僅涉及到人體骨骼結(jié)構(gòu)、血液流動(dòng)等生命科學(xué)，還涉及到醫(yī)療設(shè)備、電子儀器等電子、機(jī)械科學(xué)領(lǐng)域。
隨著計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的提高和數(shù)值計(jì)算技術(shù)的進(jìn)步，生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域也逐漸應(yīng)用有限單元法進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析，CAE分析的作用日漸凸顯。
無(wú)法實(shí)測(cè)的場(chǎng)景，昂貴的試驗(yàn)費(fèi)用等，其實(shí)都限制了生物醫(yī)療領(lǐng)域的深入研究與發(fā)展。而CAE仿真分析技術(shù)的應(yīng)用很大程度上彌補(bǔ)了這種局限性，降低了對(duì)物理實(shí)測(cè)的依賴，其可重復(fù)性、高效率和通用性也顯示出極大的優(yōu)勢(shì)，提高測(cè)試效率，節(jié)省了醫(yī)療器械開(kāi)發(fā)時(shí)間和成本，提升產(chǎn)品可靠性。
深圳市有限元科技有限公司（簡(jiǎn)稱元王）深耕CAE領(lǐng)域13載，集CAE咨詢、CAE培訓(xùn)、CAE軟件研發(fā)與銷售為一體，始終致力于為各行業(yè)客戶提供專業(yè)的CAE整體解決方案，其代理的Abaqus作為通用型有限元仿真軟件，已經(jīng)在醫(yī)療領(lǐng)域廣泛成熟應(yīng)用。
深圳市有限元科技多年來(lái)在醫(yī)療方向也積累了深厚的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，不僅做過(guò)不少醫(yī)學(xué)類分析案例，例如股骨有限元強(qiáng)度分析，心臟支架結(jié)構(gòu)分析，掌指骨骨折及加固定板有限元分析等，還為醫(yī)療企業(yè)，高校，研究院所等提供咨詢培訓(xùn)等專業(yè)CAE服務(wù),歡迎有需要的客戶咨詢了解。
展開(kāi) 今日在《Nature》發(fā)文！廈大教授11年又磨一劍
值得注意的是，在接受采訪時(shí)，李劍鋒指了指自己的心口，“是這三個(gè)心臟支架延續(xù)了我的生命，也帶來(lái)了新的科研靈感。”
2018年李劍鋒在長(zhǎng)春出差時(shí)，零下二十多度的極寒天氣讓他突發(fā)心梗。在這次“死里逃生”后，李劍鋒開(kāi)始思考，將自己的科研技術(shù)更多地運(yùn)用在公共安全和生命健康方面。
急性心梗的黃金搶救時(shí)間是數(shù)十分鐘，而在救治前首先需要檢測(cè)判斷患者是否為心梗，目前最快的檢測(cè)手段需要15至20分鐘。李劍鋒團(tuán)隊(duì)將拉曼光譜技術(shù)與心梗檢測(cè)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，將檢測(cè)時(shí)間縮短至6分鐘。
鑒珠寶、驗(yàn)農(nóng)藥、測(cè)毒品……李劍鋒研究的拉曼光譜與我們的生活息息相關(guān)。目前，李劍鋒課題組推出的毒品快檢儀已應(yīng)用在深圳海關(guān)、南寧海關(guān)等單位，數(shù)秒內(nèi)便可以快速篩查出跨境包裹中是否夾雜毒品。
“震撼人心的科技，讓我們光芒四射”
這是李劍鋒寫(xiě)在產(chǎn)品畫(huà)冊(cè)扉頁(yè)上的話
科研帶給他們的
是進(jìn)取心、是成就感
是永遠(yuǎn)朝下一個(gè)高峰攀登的決心與勇氣
來(lái)源| 中國(guó)青年報(bào)微信公眾號(hào)、廈門大學(xué)官微。
展開(kāi) 在這里除非工廠倒閉，否則幾乎不會(huì)離職！
（意大利醫(yī)療體系是，任何和手術(shù)相關(guān)的費(fèi)用，例如住院，心臟支架，手術(shù)中需要用到的藥品等等都免費(fèi)，任何由家庭醫(yī)生診斷并要求檢查的項(xiàng)目，免費(fèi)。唯獨(dú)，需要在家服用的藥品，需要自費(fèi)。）
第六，真的體系很健全，從安全到對(duì)工人的照顧，很周全。
補(bǔ)充下，最近老丈人做了個(gè)手術(shù)，在中國(guó)算小手術(shù)吧，不是內(nèi)臟器官也不是骨頭，可能就是個(gè)肉瘤。然后手術(shù)前家庭醫(yī)生開(kāi)單子可以休假一周，手術(shù)后，醫(yī)生又開(kāi)單子，休假一個(gè)月。然后現(xiàn)在是五月，等假修完，又是夏天的一個(gè)月年假到了，這前前后后基本上一次性休假2個(gè)半月。重點(diǎn)是，全都是帶薪假，工資照發(fā)。
所以，一方面中國(guó)在各行各業(yè)高唱996，并且中國(guó)制造以及中國(guó)經(jīng)濟(jì)崛起，很大一部分原因本身就是中國(guó)的勞動(dòng)力沒(méi)有權(quán)利。
另一方面，為什么歐美勞動(dòng)力成本過(guò)高，高附加值行業(yè)越來(lái)越少，因?yàn)槌杀酒飘a(chǎn)的歐美企業(yè)不在少數(shù)。
作為國(guó)內(nèi)的一些工廠來(lái)說(shuō)，一方面大喊缺人、招工難，一方面卻不能提升對(duì)于工人們的重視和關(guān)心 ，一味只想工人付出，卻舍不得給工人們提供保障，工人們的流失率自然會(huì)高，企業(yè)要想長(zhǎng)久發(fā)展，就必須切身實(shí)地的為員工謀福利！
所以呀，這是個(gè)什么世道啊！你能說(shuō)誰(shuí)對(duì)誰(shuí)錯(cuò)嗎，真的沒(méi)辦法！
（資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供學(xué)習(xí)分享，如侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系刪除）
UG模具設(shè)計(jì)/UG編程在線教學(xué)
汗水不會(huì)辜負(fù)你的努力
如論多忙我們都要不斷的學(xué)習(xí)充實(shí)自己，實(shí)力是價(jià)值最直觀的體現(xiàn)
做加工做模具的都可以加我，不一定是學(xué)習(xí)，多個(gè)朋友多個(gè)路子
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展開(kāi) 
致敬馬拉多納，CAE仿真“最懂球員的球鞋”
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律師函狂轟濫炸？我?guī)推髽I(yè)拆解CAD侵權(quán)迷局
他們收到侵權(quán)函時(shí)，設(shè)計(jì)部正在用盜版軟件畫(huà)心臟支架圖紙。我們幫他們完成三件事：
緊急處置：用網(wǎng)絡(luò)版授權(quán)系統(tǒng)，10分鐘切斷盜版軟件網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)
合規(guī)改造：部署中望CAD企業(yè)版，圖紙兼容率達(dá)99.7%
價(jià)值升級(jí)：借機(jī)建立設(shè)計(jì)云平臺(tái)，研發(fā)周期縮短40%，成功通過(guò)FDA認(rèn)證
現(xiàn)在的他們，不僅躲過(guò)280萬(wàn)索賠，更憑正版化優(yōu)勢(shì)拿下歐盟訂單，出口額翻番。這印證了一個(gè)真理：在數(shù)字化轉(zhuǎn)型賽道上，合規(guī)不是枷鎖，而是加速器。
結(jié)語(yǔ)：在迷局中尋找破局之道
當(dāng)您再次面對(duì)律師函風(fēng)暴，請(qǐng)記住：
不是所有紅頭文件都代表真相，某次我們幫客戶識(shí)破偽造案號(hào)，發(fā)現(xiàn)函件竟出自軟件商前員工
正版化不是成本中心，某汽車廠通過(guò)優(yōu)化軟件結(jié)構(gòu)，將年度IT預(yù)算降低23%
政府扶持力度空前，某高新區(qū)企業(yè)通過(guò)"正版化扶持計(jì)劃"，用15萬(wàn)搞定全廠正版化
那些在危機(jī)中完成數(shù)字化轉(zhuǎn)型的企業(yè)，后來(lái)都嘗到了甜頭。這啟示我們：在知識(shí)產(chǎn)權(quán)強(qiáng)保護(hù)時(shí)代，每封律師函都是企業(yè)升級(jí)的戰(zhàn)書(shū)。與其被動(dòng)應(yīng)付，不如主動(dòng)出擊，把危機(jī)變成蛻變的契機(jī)。畢竟，在商業(yè)世界的叢林里，合規(guī)才是最好的護(hù)城河。
(關(guān)注格發(fā)獲取更多咨詢)
展開(kāi) 可根據(jù)個(gè)體角膜形狀“量身定制”的3D打印眼鏡
在國(guó)外，研究人員開(kāi)發(fā)出了可以隨著兒童的成長(zhǎng)而自我調(diào)節(jié)的3D打印心臟支架，避免了在成長(zhǎng)過(guò)程中需要二次手術(shù)更換植入物的需要。對(duì)人造心臟等人體器官的3D打印研究，也一直備受關(guān)注。
技術(shù)難題和成果轉(zhuǎn)化問(wèn)題待解前景光明，道路坎坷。3D打印在臨床上的落地仍面臨不少技術(shù)難題。從堅(jiān)硬的骨骼到柔軟復(fù)雜的人體內(nèi)臟，人們希望3D打印能帶來(lái)更多治療突破，然而，現(xiàn)有的3D打印心臟售價(jià)昂貴，只能跳動(dòng)半個(gè)小時(shí)，3D打印韌帶、肌腱、軟骨組織等仍停留在形似階段，功能性還無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
在光學(xué)領(lǐng)域，3D打印面臨的是一片處女地。
“3D打印的核心之一在于材料，我們現(xiàn)在仍在尋找合適的光學(xué)材料”他們已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了自由曲面鏡片的高精度制造，加工成本較傳統(tǒng)方法降低10倍以上。但由于經(jīng)驗(yàn)不足，材料上的難點(diǎn)仍待突破，他們現(xiàn)在使用的光敏材料在固化中會(huì)發(fā)生形變，影響折射效果。
近年來(lái)，科技成果轉(zhuǎn)化日益受到重視。2016年4月，國(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于印發(fā)促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化行動(dòng)方案》；同年9月，原國(guó)家衛(wèi)生計(jì)生委公布《關(guān)于加強(qiáng)衛(wèi)生與健康科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化工作的指導(dǎo)意見(jiàn)》，提出科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化是衛(wèi)生與健康科技創(chuàng)新的重要內(nèi)容，對(duì)推進(jìn)“健康中國(guó)”建設(shè)具有重要意義。
希望，將來(lái)我國(guó)也能建立相關(guān)成果轉(zhuǎn)化機(jī)制，讓金融、法律等專業(yè)人士加入，以提高醫(yī)療創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化效率，降低產(chǎn)業(yè)化風(fēng)險(xiǎn)。
(來(lái)自：搜狐新聞）
展開(kāi) 從日常到科技突破：流體力學(xué)的 “版圖” 有多大？
比如治療心臟病的 “心臟支架”，醫(yī)生需要模擬血液在支架內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)：流速過(guò)快會(huì)不會(huì)損傷血管壁？會(huì)不會(huì)形成血栓？這些都需要通過(guò)流體力學(xué)軟件建立 “血液流動(dòng)模型”，優(yōu)化支架的孔徑和形狀，確保植入后血液能順暢流通。
還有 “呼吸模擬器”—— 新冠疫情期間，科學(xué)家用流體力學(xué)原理模擬病毒在空氣中的傳播路徑，分析不同通風(fēng)條件下病毒的擴(kuò)散范圍，為方艙醫(yī)院的通風(fēng)設(shè)計(jì)提供依據(jù)，這正是 “多相流體力學(xué)”（氣體 + 病毒顆粒）的實(shí)際應(yīng)用。
能源環(huán)保：解決 “卡脖子” 問(wèn)題的核心
全球都在關(guān)注的 “碳中和”，背后也離不開(kāi)流體力學(xué)。
比如風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片設(shè)計(jì)，如何讓葉片在不同風(fēng)速下都能高效捕捉風(fēng)能？需要計(jì)算氣流流過(guò)葉片表面時(shí)的 “升力系數(shù)” 和 “阻力系數(shù)”，通過(guò)調(diào)整葉片的弧度和長(zhǎng)度，讓風(fēng)能最大限度轉(zhuǎn)化為電能 —— 現(xiàn)在最先進(jìn)的風(fēng)機(jī)葉片，能通過(guò)流體力學(xué)模擬，將發(fā)電效率提升 15% 以上。
就連處理污水，流體力學(xué)也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。污水處理廠的 “沉淀池”，如何讓污水中的雜質(zhì)快速沉淀？需要控制污水在池內(nèi)的流動(dòng)速度：流速太快，雜質(zhì)會(huì)被沖走；流速太慢，處理效率太低。而流體力學(xué)中的 “層流與湍流” 理論，正是指導(dǎo)沉淀池設(shè)計(jì)的核心，能讓污水凈化效率提升 30%。
為什么我們總忽略它？因?yàn)樗?“低調(diào)”
看到這里，你可能會(huì)問(wèn)：既然流體力學(xué)這么重要，為什么平時(shí)很少感受到它的存在？
其實(shí)原因很簡(jiǎn)單 —— 它總是 “隱形” 在其他事物背后。不像數(shù)學(xué)公式那樣直白，也不像物理實(shí)驗(yàn)?zāi)菢佑兄庇^的現(xiàn)象，流體力學(xué)更多是作為 “底層工具”，支撐著其他領(lǐng)域的發(fā)展。
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