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第12卷第2期
用自适应广义浸没边界法模拟弯曲和扭转弹性环

Boyce E.Griffith和Sookkyung Lim

Commun公司。计算。物理。,12(2012),第433-461页。

在线发布:2012-12

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  • 摘要

许多涉及弹性结构和粘性流体相互作用的问题都可以用浸没边界(IB)方法解决。在IB方法中对于此类问题,将浸入式结构产生的弹性力应用于周围流体,浸入式结构物的运动由流体的局部运动。最近,IB方法被扩展到处理包括位置自由度和旋转自由度的更一般的弹性模型。对于此类模型,必须对流体施加力和扭矩。位置浸没结构的自由度根据流体的局部线速度移动,而旋转自由度根据局部线速度运动角速度。本文介绍了这种广义浸没边界法的空间自适应形式二阶精确版本。我们使用这种自适应模拟浸没在流体中的弹性环动力学的方案。要描述环的弹性,我们使用基尔霍夫杆理论的无约束版本。我们从经验上证明我们的数值方案基本上产生了二阶应用于此类问题时的收敛速度。我们还研究了这种流体-结构系统的动力学不稳定性,并比较了我们对弹性杆理论经典分析结果的方法。

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许多涉及弹性结构和粘性流体相互作用的问题都可以用浸没边界(IB)方法解决。在IB方法中对于此类问题,将浸入式结构产生的弹性力应用于周围流体,浸入式结构物的运动由流体的局部运动。最近,IB方法被扩展到处理包括位置自由度和旋转自由度的更一般的弹性模型。对于此类模型,必须对流体施加力和扭矩。位置浸没结构的自由度根据流体的局部线速度移动,而旋转自由度根据局部线速度运动角速度。本文介绍了这种广义浸没边界法的空间自适应形式二阶精确版本。我们使用这种自适应模拟浸没在流体中的弹性环动力学的方案。要描述环的弹性,我们使用基尔霍夫杆理论的无约束版本。我们从经验上证明我们的数值方案基本上产生了二阶应用于此类问题时的收敛速度。我们还研究了这种流体-结构系统的动力学不稳定性,并比较了我们对弹性杆理论经典分析结果的方法。

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许多涉及弹性结构和粘性流体相互作用的问题都可以用浸没边界(IB)方法解决。在IB方法中对于此类问题,将浸入式结构产生的弹性力应用于周围流体,浸入式结构物的运动由流体的局部运动。最近,IB方法被扩展到处理包括位置自由度和旋转自由度的更一般的弹性模型。对于此类模型,必须对流体施加力和扭矩。位置浸没结构的自由度根据流体的局部线速度移动,而旋转自由度根据局部线速度运动角速度。本文介绍了这种广义浸没边界法的空间自适应形式二阶精确版本。我们使用这种自适应模拟浸没在流体中的弹性环动力学的方案。要描述环的弹性,我们使用基尔霍夫杆理论的无约束版本。我们从经验上证明我们的数值方案基本上产生了二阶应用于此类问题时的收敛速度。我们还研究了这种流体-结构系统的动力学不稳定性,并比较了我们对弹性杆理论经典分析结果的方法。

Boyce E.Griffith和Sookkyung Lim。(2020). 用自适应广义浸没边界法模拟具有弯曲和扭转的弹性环。计算物理中的通信.12(2).433-461.doi:10.4208/cicp.190211.060811s
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