報告題目：囊泡/紅細胞的流固耦合及其數值計算
報 告 人：邊鑫 浙江大學
報告時間：2021/5/27 14：00-16：00
報告地點：數學樓202
校内聯系人：葉挺yet@jlu.edu.cn
報告摘要：
囊泡的膜主要由磷脂雙分子層構成，而紅細胞的膜在磷脂膜中間還鑲嵌着細胞骨架。對于磷脂層的彎曲彈性力學，我們考慮Minimal，Spontaneous curvature (SC), Bilayer-Couple(BC)和Area-difference elasticity (ADE)等四個模型及其對應的能量泛函。我們将膜的曲面用無結構三角網格離散後，利用四種不同的數值方法求解各個能量泛函，并依照理論和實驗數據評估各種方法的精确性，收斂性，穩定性，以及魯棒性。進一步，我們在相同的三角網格上求解細胞骨架對應的非線性拉伸/壓縮、剪切彈性力學，從而得到平衡态下紅細胞的stomatocyte-discocyte-echinocyte(SDE)序列。這也是目前唯一能夠反映紅細胞周圍生理條件的動态數值模型。最後，我們利用邊界積分法求解斯托克斯流，并觀察單個紅細胞在剪切流下的流固耦合動力學特征，并對三個無量綱參數進行學習：capillary number, vonKarman number,内外液體粘性比λ。除了經典的行為，如，tumbling,tank-treading,在λ>1時，我們也觀測到複雜的形态，如polylobes,與最新的實驗數據相吻合。此外，我們首次發現：紅細胞在剪切流下，它的膜朝向在長時間的穩定狀态下呈二元狀态。
報告人簡介：
邊鑫，現任浙江大學百人計劃研究員，國家級青年人才、浙江省創新長期項目獲得者。同濟大學本科畢業後，他在近代流體力學之父Ludwig Prandtl母校-德國慕尼黑工業大學-獲得碩士和博士學位，之後分别為美國布朗大學應用數學系，德國慕尼黑工業大學機械系，瑞士蘇黎世聯邦理工大學機械系的博士後/高級博士後研究助理，期間短期訪問過美國特拉華大學化工系。目前為止發表多篇國際期刊文章，如J. Comput. Phys.; Phys. Fluid; Biophysical J; Soft matter,J.Non-Newtonian Fluid Mech.等。科研工作曾受德國自然科學基金和巴伐利亞州政府，美國能源部，歐洲科研議會和瑞士自然基金資助。
