[發(fā)明專利]一種基于GPU加速的混合粒子的實(shí)時(shí)血流血管耦合方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410766820.1
• 申請(qǐng)日: 2014-12-12
• 公開（公告）號(hào): CN104462830A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁志勇;郭甲翔;廖祥云;鄭棉侖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F19/00
• 分類號(hào): G06F19/00
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 薛玲

1.一種基于GPU加速的混合粒子的實(shí)時(shí)血流血管耦合方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：求解血液的非牛頓粘性力，其具體實(shí)現(xiàn)包括以下子步驟：

步驟1.1：引入非牛頓流體力學(xué)的卡森方程來對(duì)血流應(yīng)變率相關(guān)的粘性系數(shù)建模；

步驟1.2：通過SPH方法離散化求解血流的粘性系數(shù)；

步驟1.3：通過SPH方法來離散化求解血流的非牛頓粘性力；

步驟2：基于混合粒子并行進(jìn)行血流血管耦合，其具體實(shí)現(xiàn)包括以下子步驟：

步驟2.1：借鑒圖形學(xué)中的基于代理粒子的邊界處理方法，在血管內(nèi)壁采樣一層代理粒子，通過求解代理粒子和血液粒子之間的相互作用力來實(shí)現(xiàn)耦合作用；

步驟2.2：耦合時(shí)將代理粒子和血液粒子的速度、位置信息等提取出來，合并成混合粒子，并通過空間位置映射插入哈希表，在哈希表中搜索混合粒子的鄰域粒子，最后通過SPH方法并行的計(jì)算每對(duì)互為鄰域混合粒子之間的相互作用力。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GPU加速的混合粒子的實(shí)時(shí)血流血管耦合方法，其特征在于：步驟1.1中所述的卡森方程如下：

υ(γ·)=(η2DΠ+τy(1-e-n|2DΠ|))22DΠ]]>

η＝ρμ；

其中是應(yīng)變率張量，τ_y是剪切屈服應(yīng)力，η是卡森粘度，ρ是流體密度，μ是運(yùn)動(dòng)粘度；項(xiàng)用于防止在應(yīng)變率很小時(shí)，υ會(huì)出現(xiàn)奇異值；n是一個(gè)有限正整數(shù)，D_∏是的第二不變量,與等價(jià)。