×

浸没有限元法。 (英语) Zbl 1067.76576号

摘要:沉入式有限元法(IFEM)是为了解决许多物理模型中遇到的复杂流体和变形结构相互作用问题而提出的。在IFEM中,拉格朗日实体网格在横跨整个计算域的背景欧拉流体网格之上移动。因此,网格生成大大简化。此外,使用有限元方法对流体和固体域进行建模,并使用再生核粒子方法(RKPM)δ函数插值速度和力分布,从而实现流体和固体子域之间的连续性。与浸入边界(IB)方法相比,高阶RKPMδ函数使流体域具有具有任意几何形状和边界条件的非均匀空间网格。这些核函数的使用可能最终为复杂流体-结构相互作用问题的多尺度和多分辨率建模打开了大门。通过对刚性和可变形球体在通道中下落的仿真,验证了该方法的独特能力。结果与实验数据吻合良好。据作者所知,这是处理具有非常灵活固体颗粒流的第一个解决方案。

MSC公司:

76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用
76T20型 悬架
74层10 流固相互作用(包括气动和水弹性、孔隙度等)
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 克利夫特,R。;格雷斯·J·R。;韦伯,M.E.,《气泡、水滴和粒子》(1978),学术出版社
[2] Peskin,C.S.,《心脏血流的数值分析》,J.Compute。物理。,25, 220-252 (1977) ·Zbl 0403.76100号
[3] Peskin,C.S.,浸没边界法,数字学报。,11479-517(2002年)·Zbl 1123.74309号
[4] 格洛温斯基,R。;潘·T·W。;赫斯拉,T.I。;约瑟夫,D.D。;Périaux,J.,《运动刚体不可压缩粘性流直接数值模拟的虚拟域方法:颗粒流应用》,J.Compute。物理。,169, 363-426 (2001) ·Zbl 1047.76097号
[5] 胡海华。;北卡罗来纳州巴坦卡。;Zhu,M.Y.,使用任意拉格朗日-欧拉技术对流体-固体系统进行直接数值模拟,J.Compute。物理。,169, 427-462 (2001) ·Zbl 1047.76571号
[6] A.韦尔塔。;Liu,W.K.,大自由面运动粘性流,计算。方法应用。机械。工程,69,277-324(1988)·Zbl 0655.76032号
[7] 约翰逊,A。;Tezduyar,T.E.,三维流动模拟的高级网格生成和更新方法,计算。机械。,23, 130-143 (1999) ·兹比尔0949.76049
[8] N.A.Patankar,X.Wang,W.K.Liu,流体中弹性体浸没边界公式的注释,预印本,2003;N.A.Patankar,X.Wang,W.K.Liu,流体中弹性体浸没边界公式的注释,预印本,2003
[9] 萨阿德,Y。;Schultz,M.H.,GMRES:求解非对称线性系统的广义最小残差算法,SIAM J.Sci。统计师。计算。,7, 3, 856-869 (1986) ·Zbl 0599.65018号
[10] Belytschko,T.B。;刘伟凯。;Moran,B.,《连续统和结构的非线性有限元》(2000),John Wiley&Sons·Zbl 0959.74001号
[11] Tezduyar,T.E.,《不可压缩流计算的稳定有限元公式》,Adv.Appl。机械。,28, 1-44 (1992) ·Zbl 0747.76069号
[12] Tezduyar,T.E.,移动边界和界面流动问题的有限元方法,Arch。计算。方法工程,8,2,83-130(2001)·Zbl 1039.76037号
[13] 休斯·T·J·R。;Franca,L.P。;Balestra,M.,《计算流体动力学的新有限元公式:V.避开Babuška-Brezzi条件:Stokes问题的稳定Petrov-Galerkin公式,容纳等阶插值,计算》。方法应用。机械。工程师,59,85-99(1986)·兹比尔0627.6077
[14] 休斯·T·J·R。;刘伟凯。;Zimmerman,T.K.,《不可压缩粘性流的拉格朗日-欧拉有限元公式》,计算。方法应用。机械。工程,29,329-349(1981)·Zbl 0482.76039号
[15] Wang,X.,关于浸没边界法中的离散δ函数和力计算,(Bathe,K.J.,计算流体和固体力学(2003),Elsevier),2164-2169
[16] X.Wang,W.K.Liu,使用FEM和RKPM的扩展浸没边界法,计算。方法应用。机械。工程,出版中;X.Wang,W.K.Liu,使用FEM和RKPM的扩展浸没边界法,计算。方法应用。机械。工程,出版·Zbl 1060.74676号
[17] Liu,W.K.,《流体-结构相互作用的有限元程序及其在液体储罐中的应用》,Nucl。工程设计。,65, 221-238 (1981)
[18] 刘伟凯。;Gvildys,J.,储罐与偏心堆芯吊篮的流体-结构相互作用,计算。方法应用。机械。工程,58,51-77(1986)·Zbl 0595.73045号
[19] 刘伟凯。;S·6月。;Zhang,Y.F.,再生核粒子方法,国际数字杂志。液体方法,201081-1106(1995)·Zbl 0881.76072号
[20] 刘伟凯。;Ma,D.C.,流体-结构相互作用问题的计算机实现方面,计算。方法应用。机械。工程,31129-148(1982)·Zbl 0478.73061号
[21] 张,L。;瓦格纳,G.J。;Liu,W.K.,大型CFD的一种具有边界富集的视差无网格方法,J.Compute。物理。,176, 483-506 (2002) ·Zbl 1060.76096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。