该文采用分裂步格式的有限元方法求解三维不可压缩Navier-Stokes方程,对复杂形状动脉血管中血流动力学进行了数值分析,研究了动脉中血液流动的主要影响冈素.通过对具有非平面弯曲分支的动脉分叉血管中的血液流动进行数值模拟,分析了分又附近的流场结构、壁面剪切应力(wall shear stress:WSS)以及振荡剪切指数(oscillatory shear index:OSI)的分布情况.研究发现,血管的几何形状、血液的流变特性以及血流的脉动性都给血液流动带来重要的影响.分支管道入口附近,由于血液流向分叉内侧管壁,壁面剪切应力在分叉内侧管壁出现峰值,而在分叉外侧管壁出现极小值.弯曲分支的弯曲部分,血液流向弯曲外侧管壁.壁面剪切应力在弯曲外侧管壁上有所升高,而在弯曲内侧管壁上则有所降低.由于剪切稀化效应,非牛顿流体的速度剖而明显要比牛顿流体平坦.研究还表明,动脉几何形状对非牛顿流体的流场结构的影响不如牛顿流体明显,非牛顿流体的壁面剪切应力比牛顿流体高.在流量降低的过程中,分支管道中的血液流动出现明显的回流区.在血流量升高时,壁面剪切应力升高;反之,则降低.为了比较非牛顿流体和牛顿流体的差别,定义了一种等效牛顿流体.结果表明,等效牛顿流体能很好地模拟非牛顿流体流动的特性,并合理地预测低剪切应力、高振荡剪切区,即容易产生动脉粥样化的区域.通过对血管病变狭窄到动脉搭桥吻合处的血液流动进行数值模拟,研究了此处的流场结构以及壁面剪切应力的分布情况.研究发现,血管的几何特征、血流量的分配方式以及血液的流变特性都对血液流动产生明显的影响,尤其是在接合趾部流场结构的差别最为显著.由于剪切稀化效应,非牛顿流体的速度剖面比牛顿流体平坦.流量分配方式以及动脉的几何形状对受体动脉跟部上游的流场结构以及壁面剪切应力分布也产生明显的影响.