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基于投影方法的半整体式公式,用于模拟流体-结构相互作用问题。 (英语) Zbl 07674303号

摘要:对于流体-结构相互作用(FSI)问题的模拟,整体方法比分区方法具有更强的收敛性,但对于难以预处理的鞍点问题,需要求解更大的矩阵。我们扩展了现有的半隐式方法,提出了一种用于FSI模拟的新的半整体方法,该方法使用压力泊松方程的速度边界方程,使得只有流体域的压力变量与固体域的位移变量以整体方式耦合。基于任意拉格朗日-欧拉(ALE)公式,对不可压Navier-Stokes方程采用分数阶四步法求解流体域,对固体域采用更新的拉格朗夫方法求解,以模拟大的非线性变形。我们将所提出的方法应用于具有不同时间步长和密度比的2D/3D基准问题,结果证实,具有强附加质量效应和大变形的FSI问题得到了很好的模拟。所提出的方法比现有的单片方法更快,因为它解决了一个较小的矩阵,其对角块是对角优势矩阵,这更容易预处理。

MSC公司:

65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用
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全文: 内政部

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