基于有限元分析的组织光热耦合相互作用模型

摘要

本文基于有限元分析方法,使用COMSOL Multiphysics 4.4软件,将生物组织光传输的物理场与热传输的物理场相耦合,运用间接耦合求解法和全耦合求解法分别模拟了静态光热参数和动态光热参数下生物组织的光分布和温度分布随时间的变化特征;并将静态光热参数和动态光热参数的情况相比较。结果表明:通过分析不同温度的静态光热参数下的光分布和温度分布能定性说明组织光分布和温度分布的变化趋势;使用动态光热参数进行模拟时,随着加热时间的增加,光分布范围和温度分布范围在逐渐变大,入射点的光通量密度和温度在增大,而温度随加热时间的增长变化的越来越慢。同时还表明COMSOL Multiphysics软件能够方便的求出任意时刻的温度分布及此时所对应的光分布。