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研究生: 徐清秀
論文名稱: 彈性血管壓力波動方程式之初步應用
指導教授: 林玉英
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2000
畢業學年度: 88
語文別: 中文
論文頁數: 76
中文關鍵詞: 彈性血管波動方程式主動脈分支器官分支
論文種類: 學術論文
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  • 本研究以「徑向振動理論」為基礎,利用彈性管來進行各種模擬實驗,嘗試探討單一主動脈、動脈一分為二(artery with bifurcation)及動脈一側有分支器官(artery with a side branch organ)的特性,藉由觀察其壓力波的特徵頻率來看其與生理上的關係。
    本實驗以注射針筒對長直彈性管系統輸入脈衝波(Impulse),以乳膠管作為單純主管、分支及器官;使用水槽提供系統靜壓(模擬動脈中的靜壓),並以二或三個水槽提供不同的邊界條件。輸入脈衝波之後,由壓力轉換器在不同的位置測量壓力隨時間的變化及分析。
    本研究證實了(1)在單純直管的實驗中,我們可藉由管子的長度來判定此管的天然頻。(2)在動脈一側有分支器官部分,發現當分支器官部分的位置,如為純直管的某一頻的節點時(node),其該頻的天然頻有不會移動(shift)的現象。

    第一章 緒論 -----------1 第二章 理論模型 2-1 前人研究之相關模型 -----------3 2-1-1 Hales:” Windkessel ” Model----------------3 2-1-2 Poiseuille’s equation-----------------------3 2-1-3 Moens-Korteweg equation----------------------4 2-1-4 Navier-Stokes equation-----------------------4 2-2 Womersly Model-------------------------------5 2-3 徑向共振理論 2-3-1 想法出發點--------------------------------------8 2-3-2 徑向共振理論推導-------------------------------10 2-3-3 徑向共振脈衝響應解-----------------------------14 2-3-4 流速與壓力的關係-------------------------------17 第三章 實驗設備及步驟 3-1 實驗設備--------------------------------------18 3-2 實驗方法--------------------------------------19 3-3 實驗步驟--------------------------------------20 第四章 實驗結果與分析 4-1 彈性管的物理性質------------------------------24 4-2 單純彈性管模擬實驗測量結果 4-2-1 彈性管的自然頻率------------------------------25 4-2-2 特徵頻率強度大小與位置的關係------------------32 4-2-3 單純彈性管其自然頻率與長度的關係--------------34 4-2-4 彈性管上有兩種材料的自然頻率------------------36 4-3 分支管模擬實驗測量結果--------------------------40 4-4 臟器模擬實驗測量結果----------------------------50 第五章 討論與結論-----------------------------63 附錄A ----------------------------------------------70 附錄B ----------------------------------------------71 附錄C ----------------------------------------------72 附錄D ----------------------------------------------73 參考文獻---------------------------------------------74

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