直管二尖瓣模拟日志

发表于 2024-05-04 分类于科研

将直管二尖瓣模型模拟缺血性返流的研究作为第二篇文章。

瓣膜打开状态可以正确模拟。
0.185秒，瓣膜开始闭合，需在出口处对流体施加反馈力，阻止流体流动。
有如下问题：
1. 时间步长缩小为原来的1/10。
2. 如果直管外也施加反馈力，那么程序只能运行到0.06s。

在出口处设置反馈力可以使速度下降。

5月11日-5月15日

程序上没有什么改动。

5月23日生成二尖瓣环扩张的网格

生成MV网格的过程比较复杂, 分为两轮。

第一轮(程序的前缀为数字)

运行 1_read_mesh.py 生成 boundaries.xml material.xml mesh.xdmf mesh.h5文件。
运行 2_read_fibers.p 生成 fiblers_0.xml fiblers_1.xml fiblers_2.xml
运行 3_remark_mesh.py 生成 materials_remarked.xml boundaries_remarked.xml, 这一步主要是区分出前后乳头肌。
运行 _f_4_scale_mesh.py 生成 mesh_scale.xdmf 和 mesh_scale.h5, 这里报错不用管，因为mesh_connected.xdmf不存在。
运行 fsi_real_MV_dilation 模拟二尖瓣环的扩张。

第二轮(程序的前缀为字母)

在运行程序 fsi_real_MV_dilation 后生成了 process.xdmf 文件, 文件中保存着瓣膜的位移信息。 1. 运行 _a_modify_mesh.py , 生成 mesh_dilation.xdmf 文件, 为扩张后的二尖瓣(仅有瓣膜叶和腱索)。 2. 运行 _b_identify_boundary.py, 提取出瓣膜叶边缘的坐标。 3. 运行 c_generate_disk.py, 生成圆盘。 4. 运行 d_generate_tube.py, 生成直管。 5. 运行 e_connect_meshes.py, 连接网格, fibers_0_connected.xml, materials_connected.xml,mesh_connected.xdmf, boundaries_connected.xml 6. 运行 _f_4_scale_mesh.py 生成 mesh_connected_scale.xdmf 和 mesh_connected_scale.h5网格。

5月24日调慢二尖瓣环扩张的速度

调慢不起作用

5月25日重新NPUHeart的环境

遇到一个无法解决的错误，可能是mpi的问题，也可能是网格的问题，希望通过重新配置环境，排除运行环境的问题，此版本移除了openmp的依赖，并且不指定固定版本的openmpi。

export https_proxy=http://127.0.0.1:7890 http_proxy=http://127.0.0.1:7890 all_proxy=socks5://127.0.0.1:7890
git clone -c feature.manyFiles=true https://github.com/spack/spack.git
git clone git@github.com:npuheart/npuheart.git
scp -r kokkos@127.0.0.1:~/spack/var/spack/cache ~/spack/var/spack/
. ~/spack/share/spack/setup-env.sh
spack compiler find
spack install gcc@11.4.0
spack load gcc
spack compiler find
spack env create fenics_kokkos
spack env activate fenics_kokkos -p
code ~/spack/var/spack/environments/fenics_kokkos/spack.yaml # 复制下面内容
spack concretize -f
spack install

# NOTE: 此版本移除了openmp的依赖，并且不指定固定版本的openmpi
# 通过 gcc@11.4.0 能够编译成功
spack:
  specs:
  # - cuda@12.2.1 +allow-unsupported-compilers # V12.3.52
  - kokkos-kernels@master +cuda cuda_arch=89 %gcc@11.4.0
  - kokkos@master +cuda +cuda_lambda +cuda_constexpr +wrapper cuda_arch=89 cxxstd=20
  # FEniCS
  - fenics@2019.1.0.post0 +zlib build_type=Release cflags="-O3" 
  - petsc@3.14.0 +mumps +hdf5
  - boost@1.71.0
  - python@3.10.10 +optimizations
  - py-matplotlib
  # NPUHeart
  - muparser # 2.3.4
  - fmt@10.1.1
  - nlohmann-json@3.11.2
  view: true
  concretizer:
    unify: true

  packages:
    all:
      compiler: [gcc@11.4.0]

注意：FEniCS 依赖 suite-sparse@5.13.0 ，spack安装默认版本 suite-sparse@7.3.1 时出错。

5月28日

重新计算二尖瓣环扩张后的网格

当时间步为20000的时候，t=0.045时程序中断，半径大约扩大了0.24cm，程序终中断了。

Xnip2024-05-28_00-34-53

为控制的扩张时间为t_start_closing，因此，需要在输入参数中增加该参数，从0.185调到0.5，让流体速度尽可能小。
现在我需要跑不同的程序，半径扩大范围\(\{0.1,0.2,0.3,0.4,0.5\}\)，输入参数中也应增加该参数。
输出路径包含上述两个参数。

二尖瓣的程序需要进行如下微调

前、后乳头肌的位移需要作为参数
扩张后的网格存储在不同的文件中，文件名作为参数
需要一个脚本，批量输出配置文件，并自动运行程序的执行命令
json文件作为读入参数
计算流量
将material输出到view.xdmf中

二尖瓣环扩张的运行结果

t_start_closing=0.185 好像可以算扩张半径0.1和0.2的问题。
t_start_closing=0.3 时，可以扩张到 0.24504999999998117
t_start_closing=0.6 时，可以扩张到 0.2437749999999772
所以，要让扩张半径为 0.3 ，最重要的参数应该是时间步长。

5月29日

增加算例，二尖瓣环的扩张时乳头肌不固定

cd /home/kokkos/ssh/npuheart/build_mv
python3 batch_running.py 
export CUDA_VISIBLE_DEVICES=0
mkdir log
mkdir config
taskset -c 70 nohup ./test/fsi_real_MV_tube config/test70.json > log/MV70.out &
taskset -c 71 nohup ./test/fsi_real_MV_tube config/test71.json > log/MV71.out &
taskset -c 72 nohup ./test/fsi_real_MV_tube config/test72.json > log/MV72.out &
taskset -c 73 nohup ./test/fsi_real_MV_tube config/test73.json > log/MV73.out &
taskset -c 74 nohup ./test/fsi_real_MV_tube config/test74.json > log/MV74.out &
taskset -c 75 nohup ./test/fsi_real_MV_tube config/test75.json > log/MV75.out &