[发明专利]一种基于特性参数反馈的微波热消融温度场仿真方法

权利要求书

1.一种基于特性参数反馈的微波热消融温度场仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在COMSOL Multiphysics软件中设置预设初始条件和边界条件，建立微波热消融温度场仿真模型；

步骤2，基于仿真模型对体模组织特性参数进行敏感性分析；

步骤2.1，确定仿肝组织特性参数的取值范围，并在Minitab软件中通过DOE设计有关特性参数的实验，在Comsol软件中进行仿真；

步骤2.2，基于方差分析理论对仿真结果进行特性参数敏感性分析，获得各参数的方差贡献率SS％；具体为：

步骤2.2中，选取微波发射点P0(1mm,0mm)、水冷侧近场点P1(10mm,-10mm)、无水冷侧近场点P2(10mm,10mm)和远场点P3(25mm,0mm)进行敏感性分析，获得各参数的方差贡献率SS％以研究模型参数对不同位置的温度分布的影响；基于公式(2)计算SS％以量化各参数对消融温度场的影响显著性：

其中，i为参数序号；Adj_SS_i表示源自第i参数的误差方差和；

步骤3，执行微波热消融实验，利用测温针对消融区的七个点进行实测，获得实测温度，其中选取一根针作为反馈针，另外六根针作为验证针；

步骤4，基于参数敏感性分析结果，利用反馈针实测数据获得特性参数的精确表征形式；

步骤4.1，在消融前100秒，对比热容进行反馈；获得比热容的反馈表征函数为

其中，Cp_at25℃，Cp_at100℃分别表示25℃和100℃下的比热容；

步骤4.2，基于比热容的反馈表征函数，对介电常数进行反馈；获得介电常数的反馈表征函数为

其中，ε_at25℃，ε_at100℃分别表示25℃和100℃下的介电常数；

步骤4.3，基于比热容和介电常数的反馈表征函数，对导热率和电导率进行反馈调节；获得导热率的反馈表征函数为获得电导率的反馈表征函数为

其中，k_at25℃，k_at100℃分别表示25℃和100℃下的导热率；

σ_at25℃，σ_at100℃分别表示25℃和100℃下的电导率；

步骤5，利用特性参数的精确表征形式进行温度场仿真，并与实测数据进行对比以验证温度场分布模型的精确性。

2.如权利要求1所述的基于特性参数反馈的微波热消融温度场仿真方法，其特征在于，步骤1中的仿真模型为：

其中，ρ为组织密度，SAR为比吸收率，T为温度，t为时间，c为比热容，k为导热率。