유연한 혈관벽을 가진 경동맥 분지관을 흐르는 혈액의 유동을 해석하기 위하여 비정상상태, 비압축성, 뉴턴 유체를 가정한 3차원 유한요소해석을 수행하였다. 유체영역은 P2P1 유한요소를 사용하였으며, 격자의 움직임을 모사하기 위하여 arbitrary Lagrangian-Eulerian 기법을 적용하였다. Newmark 관계식을 이용하여 고체영역의 선형탄성 방정식의 변수들을 속도에 관한 방정식으로 간략화하였으며, 유체와 고체의 운동에 관하여 완전 결합된 공식을 얻었다. 맥동의 한 주기 동안에 혈관벽의 유연성이 유동장에 큰 영향을 미치며, 경동맥 분지각이 커짐에 따라 경동맥 공동에서 유동장의 정체영역이 더 넓게 분포한다는 연구결과를 얻었다.
To investigate the effect of the flexible artery wall on the blood flow, three-dimensional numerical simulations were carried out for analyzing the time-dependent incompressible flows of Newtonian fluids constrained by a flexible wall. The Navier-Stokes equations for fluid flow were solved using the P2P1 Galerkin finite element method, and mesh movement was achieved using an arbitrary Lagrangian-Eulerian formulation. The Newmark method was employed for solving the dynamic equilibrium equations for the deformation of a linear elastic solid. To avoid complexity due to the necessity of additional mechanical constraints, we used a combined formulation that includes both the fluid and structure equations of motion to produce a single coupled variational equation. The results showed that the flexibility of the carotid wall significantly affects flow phenomena during the pulse cycle. The flow field was also found to be strongly influenced by the bifurcation angle.
