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一种基于子循环/非子循环时间推进方案的DLM浸没边界法框架,用于求解动态自适应网格上的单相和多相流体-结构相互作用问题。 (英语) Zbl 1521.76763号

摘要:本文提出了一种分布式拉格朗日乘子(DLM)浸没边界(IB)方法在多层并置网格上的自适应实现,用于解决单相和多相流体-结构相互作用(FSI)问题。提出了一种非次循环时间推进方案和一种次循环时间前进方案,用于逐级对复合网格变量进行时间推进;这些方案在不同的层次上分别使用相同的时间步长和不同的时间步宽。这与文献中现有的IB方法的自适应版本形成了对比,其中粗变量和细变量以耦合方式同时求解和推进。构建了一种力平均技术和一系列同步操作,以在多个网格层次中实现卓越的动量和质量守恒。我们通过模拟结构对流体施加各种类型的运动约束的问题,例如施加规定的运动、自由运动和固体的时间演化形状,展示了当前多级框架的多功能性。DLM方法还与基于稳健水平集方法的两相流体求解器耦合,以模拟具有挑战性的多相流问题,包括使用机械振荡器收集波浪能量。针对文献中的各种基准单相和多相FSI问题,验证了计算框架的能力和鲁棒性,其中包括一个三维游泳鳗鱼模型,以证明使用当前多级次循环FSI方案所产生的显著加速和效率。

MSC公司:

76M99型 流体力学基本方法
74层10 流固相互作用(包括气动和水弹性、孔隙度等)
65M50型 涉及偏微分方程初值和初边值问题数值解的网格生成、细化和自适应方法
76Txx型 多相多组分流动
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全文: 内政部

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