×

线性流体-结构相互作用模型的整体发散变换HDG方案。 (英语) Zbl 1489.65141号

针对具有厚结构的线性流体-结构相互作用(FSI)问题,作者提出了一种新的整体发散协调HDG格式。他们提出了线性FSI系统的发散变换HDG空间离散化。此外,他们对半离散格式进行了先验误差分析。他们已经将Crank-Nicolson格式应用于时间离散化。采用预处理MinRes方法求解得到的代数系统。最后,他们模拟了一些数值结果,从网格尺寸、时间步长和材料参数方面证明了他们的方法的鲁棒性。

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
6500万06 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法
65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
65F08个 迭代方法的前置条件
65层10 线性系统的迭代数值方法
65纳米12 含偏微分方程边值问题数值方法的稳定性和收敛性
76S05号 多孔介质中的流动;过滤;渗流
76D07型 斯托克斯和相关(Oseen等)流量
74层10 流固相互作用(包括气动和水弹性、孔隙度等)
第74页第10页 具有初始应力的线性弹性
76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用
76M20码 有限差分方法在流体力学问题中的应用
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] M.Ainsworth和G.Fu,混合间断Galerkin有限元近似的完全可计算后验误差界,科学杂志。计算。,77(2018),第443-466页·兹比尔1407.65275
[2] S.Badia、A.Quaini和A.Quarteroni,具有大附加质量效应的流体结构系统的模块化与非模块化预条件,计算。方法应用。机械。工程,197(2008),第4216-4232页·Zbl 1194.74058号
[3] J.W.Banks、W.D.Henshaw、A.K.Kapila和D.W.Schwendeman,可压缩流体和非线性固体流体-结构相互作用的附加质量分割算法,J.Compute。物理。,305(2016),第1037-1064页·Zbl 1349.76428号
[4] D.Boffi、F.Brezzi和M.Fortin,《混合有限元方法与应用》,第44卷,施普林格-弗拉格出版社,柏林,2013年·Zbl 1277.65092号
[5] J.H.Bramble和J.E.Pasciak,含时Stokes问题的迭代技术,近似。理论应用。,33(1997年),第13-30页·Zbl 1030.76506号
[6] M.Bukac、A.Seboldt和C.Trenchea,《Cauchy方法的重构:流-厚结构相互作用问题的二阶分区方法》,预印本,arXiv:2008.129792020年·Zbl 1477.65155号
[7] M.Bukač、S.C \780;anic \780]、R.Glowinski、B.Muha和A.Quaini,厚结构流体-结构相互作用问题的模块化算子分裂方案,国际。J.数字。《液体方法》,74(2014),第577-604页·Zbl 1455.76034号
[8] H.-J.Bungartz和M.Schaöfer,《流体-结构相互作用:建模、仿真、优化》,第53卷,施普林格-弗拉格出版社,柏林,2006年·Zbl 1097.76002号
[9] E.Burman和M.A.Fernaández,涉及流体不可压缩性的流体-结构相互作用中显式耦合的稳定性,计算。方法应用。机械。工程师,198(2009),第766-784页·Zbl 1229.76045号
[10] J.Cahouet和J.-P.Chabard,广义Stokes问题的一些快速三维有限元解算器,国际。J.数字。方法流体,8(1988),第869-895页·Zbl 0665.76038号
[11] P.Causin、J.Gerbeau和F.Nobile,流体结构问题分区算法设计中的附加质量效应,计算。方法应用。机械。工程,194(2005),第4506-4527页·Zbl 1101.74027号
[12] B.Chabaud和B.Cockburn,热方程HDG方法的时间一致超收敛,数学。公司。,81(2012),第107-129页·Zbl 1251.65138号
[13] S.K.Chakrabarti,《流体与结构相互作用的数值模型》,WIT出版社,马里兰州比勒里卡,2005年·Zbl 1070.76002号
[14] B.Cockburn,计算流体动力学的间断Galerkin方法;《计算力学百科全书》,第二版,威利,纽约,2018年,第1-63页。
[15] B.Cockburn,N.C.Nguyen和J.Peraire,双曲线问题的HDG方法,《数值分析手册》,第17卷,Elsevier,阿姆斯特丹,2016年,第173-197页。
[16] S.Deparis、M.Disacciati、G.Fourestey和A.Quarteroni,基于Steklov-Poincare®运算符的流体结构算法,计算。方法应用。机械。工程,195(2006),第5797-5812页·Zbl 1124.76026号
[17] E.H.Dowell和K.C.Hall,流体-结构相互作用建模,流体力学年鉴。,33(2001年),第445-490页·Zbl 1052.76059号
[18] H.C.Elman、D.J.Silvester和A.J.Wathen,离散不可压缩Navier-Stokes方程的块预条件,国际。J.数字。方法流体,40(2002),第333-344页·Zbl 1019.76023号
[19] R.D.Falgout和U.M.Yang,《hYPRE:高性能预处理程序库》,载于《2002年计算科学ICCS》,柏林斯普林格出版社,2002年,第632-641页·Zbl 1056.65046号
[20] C.Farhat、K.G.Van der Zee和P.Geuzaine,瞬变非线性计算气动弹性Provabley二阶时间精确松耦合解算法,计算。方法应用。机械。工程,195(2006),1973-2001页·Zbl 1178.76259号
[21] M.A.Fernaández和M.Landajuela,薄壁结构与不可压缩流体相互作用的完全解耦方案,C.Re.Math。,351(2013),第161-164页·Zbl 1307.74031号
[22] A.Figueroa、I.Vignon Clementel、K.Jansen、T.Hughes和C.Taylor,三维可变形动脉血流建模的耦合动量法,计算机。方法应用。机械。工程,195(2006),第5685-5706页·Zbl 1126.76029号
[23] G.Fu,带参数相关低阶项的椭圆算子HDG方法的统一辅助空间预处理,arXiv:2011.11828[math.NA]·Zbl 1478.65123号
[24] G.Fu,带移动边界和界面的不可压流的任意拉格朗日-欧拉杂交间断Galerkin方法,计算。方法应用。机械。工程,367(2020),第113158页·Zbl 1442.76066号
[25] G.Fu、C.Lehrenfeld、A.Linke和T.Streckenbach,《线性弹性的无锁定和梯度稳健(H(div))符合HDG方法》,预印本,arXiv:2001.08610[math.NA],2011年·Zbl 1460.65146号
[26] M.W.Gee、U.Kuöttler和W.A.Wall,《用于流体-结构相互作用的真正整体式代数多重网格》,国际期刊Numer。方法工程师,85(2011),第987-116页·Zbl 1217.74121号
[27] E.Hairer和G.Wanner,《求解常微分方程》。二、 Springer计算数学系列14,Springer-Verlag,柏林,2010·Zbl 1192.65097号
[28] V.E.Henson和U.M.Yang,BoomerAMG:并行代数多重网格求解器和预处理器,应用。数字。方法。,41(2002),第155-177页·Zbl 0995.65128号
[29] G.Hou、J.Wang和A.Layton,《流体-结构相互作用的数值方法——综述》,Comm.Compute。物理。,12(2012),第337-377页·兹比尔1373.76001
[30] B.Huöbner、E.Walhorn和D.Dinkler,使用时空有限元进行流体-结构相互作用的整体方法,计算。方法应用。机械。工程,193(2004),第2087-2104页·Zbl 1067.74575号
[31] I.C.F.Ipsen,关于预处理非对称矩阵的注释,SIAM J.Sci。计算。,23(2001),第1050-1051页·Zbl 0998.65049号
[32] T.Klo¨ppel、A.Popp、U.Ku¨ttler和W.A.Wall,基于双砂浆配方的不合格界面的流体-结构相互作用,计算。方法应用。机械。工程,200(2011),第3111-3126页·Zbl 1230.74185号
[33] A.La Spina、M.Kronbichler、M.Giacomini、W.A.Wall和A.Huerta,流体-结构相互作用问题的弱可压缩混合间断Galerkin公式,计算。方法应用。机械。工程,372(2020),113392·Zbl 1506.74415号
[34] C.Lehrenfeld,《求解不可压缩流问题的混合间断Galerkin方法》,毕业论文,MathCCES/IGPM,亚琛工业大学,2010年。
[35] C.Lehrenfeld和J.Schoéberl,非定常不可压缩流动的高阶精确无发散混合间断Galerkin方法,计算。方法应用。机械。工程,307(2016),第339-361页·Zbl 1439.76081号
[36] M.Lukaíčovaí-Medvid’ovać、G.Rusnaíkovaí和A.Hundertmark-Zaus \780,kovać,血流动力学中流体-结构相互作用的运动学分裂算法,计算。方法应用。机械。工程,265(2013),第83-106页·Zbl 1286.76176号
[37] K.-A.Mardal和R.Winther,含时Stokes问题的一致预条件,数值。数学。,98(2004),第305-327页·Zbl 1058.65101号
[38] M.F.Murphy、G.H.Golub和A.J.Wathen,关于不定线性系统预处理的注释,SIAM J.Sci。计算。,21(2000),第1969-1972页·Zbl 0959.65063号
[39] M.Neunteufel和J.Scho \ berl,与(h(div)协调有限元的流体-结构相互作用,Comp。结构。,243 (2021), 106402. ·Zbl 1506.74192号
[40] N.C.Nguyen和J.Peraire,连续介质力学中偏微分方程的可杂交间断Galerkin方法,J.Compute。物理。,231(2012),第5955-5988页·兹比尔1277.65082
[41] F.Nobile,《流体-结构相互作用问题的数值近似及其在血液动力学中的应用》,博士论文,Eécole polytechnique feédeérale de Lausanne,2001年。
[42] F.Nobile和C.Vergara,广义Robin条件下血管动力学的有效流体-结构相互作用公式,SIAM J.Sci。计算。,30(2008),第731-763页·Zbl 1168.74038号
[43] M.A.Olshanskii、J.Peters和A.Reusken,参数相关鞍点问题的一致预条件及其在广义Stokes界面方程中的应用,数值。数学。,105(2006),第159-191页·兹比尔1120.65059
[44] T.Richter,《流体-结构相互作用:模型、分析和有限元》,第118卷,Springer-Verlag出版社,柏林,2017年·Zbl 1374.76001号
[45] S.Rugonyi和K.-J.Bathe,关于流体流动与结构相互作用完全耦合的有限元分析,计算。模型。工程科学。,2(2001),第195-212页。
[46] T.Rusten、P.S.Vassilevski和R.Winther,椭圆问题混合有限元近似的内部惩罚预条件,数学。公司。,65(1996),第447-466页·Zbl 0857.65117号
[47] Y.Saad,《稀疏线性系统的迭代方法》,第2版,SIAM,费城,2003年·Zbl 1031.65046号
[48] J.Schoöberl,《在NGSolve中实现有限元的C++11》,ASC报告30/2014,维也纳理工大学分析与科学计算研究所,2014年。
[49] J.Sheldon、S.Miller和J.Pitt,用于建模流体-结构相互作用的混合非连续Galerkin方法,J.Compute。物理。,326(2016),第91-114页·Zbl 1373.74042号
[50] J.Sheldon、S.Miller和J.Pitt,降低计算费用的可杂交非连续Galerkin流体-结构相互作用建模的改进公式,Commun。计算。物理。,24(2018),第1279-1299页·Zbl 1475.74122号
[51] T.E.Tezduyar和S.Sathe,用时空有限元模拟流体-结构相互作用:求解技术,国际。J.数字。方法流体,54(2007),第855-900页·Zbl 1144.74044号
[52] 徐军,非结构网格的辅助空间方法和最优多重网格预处理技术,《计算》,56(1996),第215-235页·Zbl 0857.65129号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。