报告题目：囊泡/红细胞的流固耦合及其数值计算

报 告 人：边鑫 浙江大学

报告时间：2021/5/27 14：00-16：00

报告地点：数学楼202

校内联系人：叶挺yet@jlu.edu.cn

报告摘要：

囊泡的膜主要由磷脂双分子层构成，而红细胞的膜在磷脂膜中间还镶嵌着细胞骨架。对于磷脂层的弯曲弹性力学，我们考虑Minimal，Spontaneous curvature (SC), Bilayer-Couple(BC)和Area-difference elasticity (ADE)等四个模型及其对应的能量泛函。我们将膜的曲面用无结构三角网格离散后，利用四种不同的数值方法求解各个能量泛函，并依照理论和实验数据评估各种方法的精确性，收敛性，稳定性，以及鲁棒性。进一步，我们在相同的三角网格上求解细胞骨架对应的非线性拉伸/压缩、剪切弹性力学，从而得到平衡态下红细胞的stomatocyte-discocyte-echinocyte(SDE)序列。这也是目前唯一能够反映红细胞周围生理条件的动态数值模型。最后，我们利用边界积分法求解斯托克斯流，并观察单个红细胞在剪切流下的流固耦合动力学特征，并对三个无量纲参数进行学习：capillary number, vonKarman number,内外液体粘性比λ。除了经典的行为，如，tumbling,tank-treading,在λ>1时，我们也观测到复杂的形态，如polylobes,与最新的实验数据相吻合。此外，我们首次发现：红细胞在剪切流下，它的膜朝向在长时间的稳定状态下呈二元状态。

报告人简介：

边鑫，现任浙江大学百人计划研究员，国家级青年人才、浙江省创新长期项目获得者。同济大学本科毕业后，他在近代流体力学之父Ludwig Prandtl母校-德国慕尼黑工业大学-获得硕士和博士学位，之后分别为美国布朗大学应用数学系，德国慕尼黑工业大学机械系，瑞士苏黎世联邦理工大学机械系的博士后/高级博士后研究助理，期间短期访问过美国特拉华大学化工系。目前为止发表多篇国际期刊文章，如J. Comput. Phys.; Phys. Fluid; Biophysical J; Soft matter,J.Non-Newtonian Fluid Mech.等。科研工作曾受德国自然科学基金和巴伐利亚州政府，美国能源部，欧洲科研议会和瑞士自然基金资助。