u/CraftyJacket8427

Hello everyone,

I have a question regarding the ICFD solver in LS-DYNA.

I am currently working on hemodynamic modeling in arteries using the fluid-only solver (no mechanical coupling for FSI).
I am using the *ICFD_BOUNDARY_WINDKESSEL card for my boundary conditions.

However, I am wondering about one particular point and would appreciate your feedback.

In hemodynamic simulations with LS-DYNA, do you work with realistic absolute pressure values (physiological arterial pressure in mmHg), or do you instead work with relative pressures and physiological pressure differences?

For example:

1. I tune my Windkessel resistances (R) to work with an absolute mean arterial pressure of 100 mmHg and a systolic/diastolic pressure difference of 50 mmHg (P_{systolic} = 140 mmHg and P_{diastolic} = 90 mmHg)

or

1. I tune my Windkessel resistances (R) to work with a relative mean arterial pressure of 0 mmHg and a systolic/diastolic pressure difference of 50 mmHg (P_{systolic} = 33 mmHg and P_{diastolic} = -17 mmHg)

I am having difficulties tuning my resistances, and the solver diverges when I try to simulate physiological absolute pressure values (140/90 mmHg).

Thank you in advance for your help.

Gred

Français /

Bonjour à tous,

Je paramètre une simulation CFD stationnaire, aux parois rigides, d'un écoulement sanguin dans un modèle vasculaire 3D.

En entrée de mon modèle une vitesse est imposée, de manière à ce que le débit à travers la section d'entrée soit égale au débit désiré.

Aux sorties de mon modèle, j'impose des résistances reliant la pression P au débit Q (P=R.Q). J'ai paramétré ces résistances manières à obtenir une répartition du débit désirée. Ces résistance me donnent des différences de pression entre l'entrée et la sortie cohérente. Mais les pressions absolues ne correspondent pas à des pressions physiologiques.

J'ai donc multiplié toutes les résistances par le même coefficient pour scaler la pression de mon système. En théorie, je suis sensé maintenir le ratio des débits et augmenter les pressions. Or mon solveur diverge lorsque je lance une simulation avec cette nouvelle configuration.

Je souhaiterais avoir vos retours. Il y a quelque chose qui m'échappe. Je ne comprends pas pourquoi, mathématiquement, le solveur diverge.

Merci !

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English /

Hello everyone,

I am setting up a steady-state CFD simulation with rigid walls of blood flow in a 3D vascular model.
At the inlet of my model, a velocity is imposed so that the flow rate through the inlet section matches the desired flow rate.

At the outlets of my model, I impose resistances linking pressure P to flow rate Q (P=R⋅Q). I have tuned these resistances to obtain the desired flow distribution. These resistances give me pressure differences between inlet and outlet that are consistent. However, the absolute pressures do not match physiological values.

I therefore multiplied all the resistances by the same coefficient to scale the pressure in my system. In theory, I should maintain the flow rate ratios while increasing the pressures. However, my solver diverges when I run a simulation with this new configuration.

I would appreciate your feedback. There is something I am missing. I do not understand why, mathematically, the solver diverges.

Thank you!