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周期域上Stokes流中浸没边界法的系索力约束。 (英语) Zbl 1197.76035号

摘要:浸没边界法是一种模拟浸没弹性体或边界与粘性不可压缩流体相互作用的算法。浸入式弹性材料在流体方程中由一个系统或力场表示。在周期域上施加力的斯托克斯流的特殊情况涉及两个相关的数学复杂问题。其中一个是可以将任意常数向量添加到流体速度,另一个是所施加的力的积分必须为零的约束。通常,在自由浮动的弹性浸没边界或物体上定义的力满足这一约束,但有许多重要的力类别不满足。例如,用于规定浸没边界的模拟配置的所谓系索力(可能以与时间相关的方式)的总和通常不为零。另一种不具有零积分的力是均匀力密度,可用于模拟通过系统的驱动流的总压力梯度。我们提出了一种用于周期性斯托克斯流的方法,当与系链点一起使用时,可以使用所有力,而不考虑其在域上的积分。该方法的一个副产品是,与周期性斯托克斯流相关的附加恒速是唯一确定的。实际上,在每个时间步长都选择了附加常数,以便系索力的总和能够平衡可能施加的任何其他力的总和。

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76D07型 斯托克斯和相关(Oseen等)流量
6500万06 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法
74层10 流固相互作用(包括气动和水弹性、孔隙度等)
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全文: 内政部