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王，K。;拉鲁，A。;J.-F.格博。;C.法哈特。

流体和流-结构相互作用问题嵌入边界方法中的界面处理和载荷计算算法。 （英语） Zbl 1426.76436号

国际期刊数字。方法流体 67，第9期，1175-1206（2011）.
摘要：CFD（计算流体力学）的嵌入式边界方法简化了许多问题。这些包括流体域的网格划分，以及针对具有大型结构运动和/或变形的流体-结构应用设计和实现基于欧拉算法。不幸的是，嵌入式边界方法也使其他问题复杂化，例如一般情况下的壁边界条件处理，特别是流体-结构传输条件。本文将在可压缩流动、流体的有限体积法和结构的有限元法的背景下，重点讨论这方面的问题。首先，提出了一种同时处理静态和动态嵌入界面上流体压力和速度条件的数值方法。该方法基于局部、一维流体-结构黎曼问题的精确解。接下来，介绍了两种计算刚性和柔性嵌入式结构流致荷载的一致和保守方法。第一种方法重建CFD求解器内的界面。第二种方法将它们表示为零级集，并与替代流体/结构界面一起使用。例如，本文探讨了通过连接最接近零水平集的流体控制体边界曲面的相邻段而获得的替代界面。本文提出的所有数值算法适用于任何嵌入CFD网格，无论是结构化网格还是非结构化网格。它们的性能通过其在航空和水下内爆领域相关三维流体-结构相互作用问题的求解中的应用来说明。

引用于21文件

MSC公司：

76个M12 有限体积法在流体力学问题中的应用
76米25 其他数值方法（流体力学）（MSC2010）
74层10 流固相互作用（包括气动和水弹性、孔隙度等）

关键词：

ALE公司;欧拉学派;有限体积法;流体-结构相互作用;浸入边界法;水准仪
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{K.Wang}等人，国际期刊数字。方法流体67，编号9，1175-1206（2011；Zbl 1426.76436）
全文： 内政部

参考文献：

[1] Peskin，《心脏瓣膜周围的流动模式：一种数值方法》，《计算物理杂志》10 pp 252–（1972）·Zbl 0244.9202号 ·doi:10.1016/0021-9991（72）90065-4
[2] Kreiss，Dirichlet数据波动方程的二阶精确嵌入边界法，SIAM科学计算杂志27 pp 1141–（2006）·Zbl 1095.65086号 ·数字对象标识代码：10.1137/040604728
[3] Glowinski，通过虚拟域方法对粘性流动进行数值模拟和优化形状，《流体数值方法国际期刊》20 pp 695–（2005）·Zbl 0837.76068号 ·doi:10.1002/fld.165020803
[4] Johansen，不规则区域泊松方程的笛卡尔网格嵌入边界法，计算物理杂志147 pp 60–（1998）·Zbl 0923.65079号 ·doi:10.1006/jcph.1998.5965
[5] Farhat，高度非线性流体-结构相互作用问题的稳健且可证明的二阶显式和隐式交错时间积分器，《国际工程数值方法杂志》84（1），第73页–（2010）·Zbl 1202.74167号 ·doi:10.1002/nme.2883
[6] Farhat，《降低音爆初始压力上升的形状优化方法》，美国航空协会飞机杂志第45期第1007页–（2007）·数字对象标识代码：10.2514/1.27607
[7] Farhat，离散几何守恒定律和ALE格式的非线性稳定性，用于解决移动网格上的流动问题，《计算物理杂志》174第669页–（2001）·Zbl 1157.76372号 ·doi:10.1006/jcph.2001.6932
[8] Farhat，耦合气动弹性问题的混合显式/隐式时间积分：三场公式、几何守恒和分布解，《国际流体数值方法杂志》21 pp 807–（1995）·Zbl 0865.76038号 ·doi:10.1002/fld.1650211004
[9] Farhat，三场非线性流体结构公式在预测F-16战斗机气动弹性参数中的应用，《计算机与流体》32 pp 3–（2003）·Zbl 1009.76518号 ·doi:10.1016/S0045-7930（01）00104-9
[10] Mittal，浸没边界法，《流体力学年度评论》37页239–（2005）·Zbl 1117.76049号 ·doi:10.1146/anurev.fluid.37.061903.175743
[11] Fadlun，三维复杂流动模拟的组合扩散边界有限差分方法，计算物理杂志161第35页–（2000）·Zbl 0972.76073号 ·doi:10.1006/jcph.2000.6484
[12] Kim，《模拟复杂几何形状流动的浸入边界有限体积法》，《计算物理杂志》171第132页–（2001）·兹比尔1057.76039 ·doi:10.1006/jcph.2001.6778
[13] Glimanov，一种用于模拟三维几何复杂运动物体流动的混合笛卡尔/浸没边界法，计算物理杂志207第457页–（2005）·兹比尔1213.76135 ·doi:10.1016/j.jcp.2005.01.020
[14] Choi，复杂不可压缩流动的浸没边界法，计算物理杂志224 pp 757–（2007）·Zbl 1123.76351号 ·doi:10.1016/j.jcp.2006.10.032
[15] Tseng，《复杂几何形状流动的幽灵细胞浸没边界法》，《计算物理杂志》192 pp 593–（2003）·Zbl 1047.76575号 ·doi:10.1016/j.jcp.2003.07.024
[16] Berthelsen，《不规则边界不可压缩粘性流问题的局部定向虚胞方法》，《计算物理杂志》227页4354–（2008）·Zbl 1388.76199号 ·doi:10.1016/j.jp.2007.12.022
[17] Lohner R JBaum JD Mestreau EL Sharov D Charman C Pelessone D自适应嵌入式非结构化网格方法2003
[18] Mark，新型隐式二阶精确浸入边界法的推导和验证，计算物理杂志227 pp 6660–（2008）·Zbl 1338.76098号 ·doi:10.1016/j.jcp.2008.03.031
[19] Fedkiw，将欧拉流体计算与拉格朗日固体计算与虚流体方法耦合，计算物理杂志175 pp 200–（2002）·Zbl 1039.76050号 ·doi:10.1006/jcph.2001.6935
[20] Roe，近似黎曼解算器，参数向量和差分格式，计算物理杂志43页357–（1981）·Zbl 0474.65066号 ·doi:10.1016/0021-9991（81）90128-5
[21] Van Leer，走向最终保守差分格式V：Goudonov方法的二阶续集，计算物理杂志32 pp 361–（1979）·兹比尔1364.65223 ·doi:10.1016/0021-9991（79）90145-1
[22] Steger，无粘气体动力学的通量矢量分裂及其在有限差分方法中的应用，计算物理杂志40页263–（1981）·Zbl 0468.76066号 ·doi:10.1016/0021-991（81）90210-2
[23] Harder，使用曲面样条插值，《飞机杂志》9第189页–（1972）·文件编号：10.2514/3.44330
[24] Cebral，流体结构问题的保守荷载预测和跟踪，AIAA期刊35 pp 687–（1997）·Zbl 0895.73077号 ·doi:10.2514/2.158
[25] Farhat，非匹配离散界面流体/结构相互作用问题的载荷和运动传递算法：动量和能量守恒，最优离散化和气动弹性应用，应用力学中的计算机方法157 pp 95–（1998）·Zbl 0951.74015号 ·doi:10.1016/S0045-7825（97）00216-8
[26] Farhat，水下内爆三维两相流计算中穷人的高阶广义鬼流体方法，计算物理杂志227 pp 7674–（2008）·Zbl 1269.76073号 ·doi:10.1016/j.jcp.2008.04.032
[27] Guendelman，将水和烟耦合到可变形和刚性薄壳，ACM图形汇刊（SIGGRAPH）24页973–（2005）·doi:10.1145/1073204.1073299
[28] Geuzaine，各种飞行条件下完整F-16配置的气动弹性动力学分析，AIAA Journal 41 pp 363–（2003）·doi:10.2514/2.1975年
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