Thèse soutenue

Contributions à l'interaction fluide-structure dans le système cardio-vasculaire : modelisations et simulations numériques

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Auteur / Autrice : Walid Miladi
Direction : Jean-Marie Crolet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences pour l'ingénieur
Date : Soutenance en 2010
Etablissement(s) : Besançon
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Franche-Comté. UFR des sciences et techniques

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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La simulation numérique de l'interaction fluide structure a été étudiée dans le cadre de l’écoulement du sang dans les artères. Les équations de Navier Stokes ont été utilisées pour un fluide visqueux, incompressible en interaction avec un solide hyper élastique. La formulation Euler Lagrange Arbitraire (ALE) a été utilisée en considérant un maillage dynamique ou la structure du vaisseau sanguin est décrite par une formulation Lagrangienne et le sang est décrit par une formulation Eulérienne. La connaissance des propriétés rhéologiques du sang ainsi que l’évaluation des propriétés mécaniques des vaisseaux sanguins sont des points importants dans l’élaboration de nos modèles. Un premier modèle d'interaction fluide structure présentant une bifurcation a été avancé et validé en comparaison avec ce qui a été trouvé dans la littérature. Un deuxième modèle de l'écoulement sanguin dans des vaisseaux sanguins comprenant cinq bifurcations a été traité, la variation des propriétés mécaniques de la structure de ce modèle a été étudiée afin de montrer l’importance de ces propriétés pour mieux connaitre le comportement de l’écoulement sanguin à travers le système artériel. Le troisième modèle qui a été avancé est l`os cortical humain, le modèle de référence a été SiNuPrOs auquel a été ajouté la prise en compte des vaisseaux sanguins qui sont localisés à l'intérieur des canaux de Havers et de Volkmann. Une des particularités de nos simulations réside dans la possibilité de pouvoir faire varier la viscosité selon divers paramètres dont le diamètre du vaisseau sanguin. Il est clair que cet effet n’est donc intéressant qu’en présence de bifurcations et dans le cas de petits vaisseaux.