Boilevin Kayl,卢多维奇;米盖尔·费尔南德斯。;Jean-Frédéric Gerbeau 薄壁结构浸入式FSI的数值方法。 (英语) Zbl 1411.76053号 计算。流体 179744-763(2019). 摘要:浸没在不可压缩流体中的薄壁结构的数值模拟可以通过各种方法进行。本文考虑了其中三种方法:任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法、虚拟域/拉格朗日乘子(FD)方法和Nitsche-XFEM方法。以ALE为参考,在三个基准测试用例上仔细讨论了FD和Nitsche-XFEM的优点和局限性,这些测试用例被选为阀门或活细胞模拟中遇到的典型困难的代表。 引用于8文件 MSC公司: 76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用 74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用 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 74层10 流固相互作用(包括气动和水弹性、孔隙度等) 76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程 关键词:流体-结构相互作用;不可压缩流体;浸入式薄壁结构;不合适的网格;拟合网格;虚拟区域法;XFEM方法;尼切法;任意拉格朗日-欧拉方法 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{L.Boilevin-Kayl}等人,计算。液体179,744--763(2019;Zbl 1411.76053) 全文: 内政部 链接 参考文献: [1] 卡门斯基,D。;徐,M.-C。;席林格,D。;Evans,J.A。;阿加瓦尔,A。;Bazilevs,Y.,流体-结构相互作用的无限几何变分框架:在生物人工心脏瓣膜中的应用,Comput Methods Appl Mech Eng,2841005-1053(2015)·Zbl 1423.74273号 [2] 缪勒,美国。;瓦西姆,A。;Fontaine,E。;O.Berg。;曹毅。;Lentink,D.,《鱼类和旗帜——探索鱼类波动游泳过程中的流体-结构相互作用》(Lim,C.;Goh,J.,《第六届世界生物力学大会论文集》(WCB 2010)。第六届世界生物力学大会论文集(WCB 2010),IFMBE论文集,31(2010),Springer:Springer Singapore),44-47 [3] 田,F.-B。;戴,H。;罗,H。;多伊尔,J。;卢梭,B.,《涉及大变形的流体-结构相互作用:三维模拟及其在生物系统中的应用》,《计算物理杂志》,258451-469(2014)·Zbl 1349.76274号 [4] Peskin,C.,《浸没边界法》,《数值学报》,第11期,第479-517页(2002年)·Zbl 1123.74309号 [5] 博菲博士。;北卡罗来纳州卡瓦里尼。;Gastaldi,L.,不同流体和固体密度浸没边界法的有限元方法,数学模型方法应用科学,21,12,2523-2550(2011)·兹比尔1242.76190 [6] 格洛温斯基,R。;潘·T。;赫斯拉,T。;Joseph,D.,颗粒流的分布式拉格朗日乘子/虚拟域方法,《国际多道流杂志》,25755-794(1999)·Zbl 1137.76592号 [7] Baaijens,F.,流体-结构相互作用的虚拟域/砂浆单元法,国际数值方法流体杂志,35,743-761(2001)·Zbl 0979.76044号 [8] 德哈特,J。;彼得斯,G.W.M。;Schreurs,P.J.G。;Baaijens,F.P.T.,主动脉瓣内流体-结构相互作用的三维计算分析,生物医学杂志,36,1,103-112(2003) [9] 阿斯托里诺,M。;杰布·J·F。;欧·潘茨。;Traoré,K.-F.,流体-结构相互作用和多体接触:主动脉瓣的应用,计算方法应用机械工程,198,45-46,3603-3612(2009)·Zbl 1229.74095号 [10] Boffi,D。;北卡罗来纳州卡瓦里尼。;Gastaldi,L.,带分布式拉格朗日乘子的有限元浸没边界法,SIAM J Numer Ana,53,6,2584-2604(2015)·兹比尔1330.65147 [11] Boffi,D。;Gastaldi,L.,流体-结构相互作用的拉格朗日乘子虚拟域方法,数值数学,135,3,711-732(2017)·Zbl 1457.65097号 [12] 科特特,G.-H。;Maitre,E。;Milcent,T.,不可压缩流体-结构相互作用的欧拉公式和水平集模型,M2AN数学模型数值分析,42,3,471-492(2008)·Zbl 1163.76040号 [13] Richter,T.,《流体-结构相互作用问题的完全欧拉公式》,《计算物理杂志》,233227-240(2013) [14] Hachem,E。;费加利,S。;科迪纳,R。;Coupez,T.,《使用各向异性网格自适应进行流体-结构相互作用的浸没应力法》,《国际数值方法工程》,94,9,805-825(2013)·Zbl 1352.74108号 [15] Zilian,A。;Legay,A.,同时求解流体-结构相互作用的富集时空有限元法,Int J Numer Methods Eng,75,305-334(2008)·Zbl 1195.74212号 [16] Gerstenberger,A。;Wall,W.,流体-结构相互作用的扩展有限元方法/基于拉格朗日乘子的方法,计算方法应用机械工程,197,19-20,1699-1714(2008)·Zbl 1194.76117号 [17] Sawada,T。;Tezuka,A.,基于LLM和x-FEM的非界面填充网格上流-薄结构相互作用界面建模,计算力学,48,3,319-332(2011)·Zbl 1398.74090号 [18] 阿劳泽,F。;Fabrèges,B。;Fernández,医学硕士。;Landajuela,M.,《不可压缩流体与浸入式薄壁结构耦合的Nitsche-XFEM》,计算方法应用机械工程,301300-335(2016)·Zbl 1423.76201号 [19] 伯曼,E。;Fernández,M.A.,《使用重叠网格进行不可压缩流体-结构相互作用的不合适的Nitsche方法》,计算方法应用机械工程,279497-514(2014)·Zbl 1423.74867号 [20] 多斯桑托斯,N.D。;杰布·J·F。;Bourgat,J.-F.,带接触弹性薄阀门的分区流体结构算法,计算方法应用机械工程,197,19,1750-1761(2008)·Zbl 1194.74383号 [21] Bathe,K.,《有限元程序》(1996),普伦蒂斯·霍尔 [22] 沙佩尔,D。;Bathe,K.,《壳体的有限元分析-基本原理》(2011),施普林格出版社·Zbl 1103.74003号 [23] Chapelle博士。;Ferent,A.,《三维介质中加强片的包含建模》,《数学模型方法应用科学》,13,4,573-595(2003)·Zbl 1057.74021号 [24] Fernández,医学硕士。;Gerbeau,J.-F.,流体-结构相互作用问题的算法,心血管数学。心血管数学,MS&A,1307-346(2009),Springer [25] Tezduyar,T.,《不可压缩流动计算的稳定有限元公式》,应用力学进展,28,1-44(1992),学术出版社:马萨诸塞州波士顿学术出版社·Zbl 0747.76069号 [26] 斯坦因,K。;Tezduyar,T。;Benney,R.,大位移流体-结构相互作用的网格移动技术,J Appl-Mech,70,1,58-63(2003)·Zbl 1110.74689号 [27] Wick,T.,使用不同网格运动技术的流体-结构相互作用,计算结构,89,13-14,1456-1467(2011) [28] Alauzet,F.,《大位移的改变拓扑移动网格技术》,工程计算,30,2,175-200(2014) [29] Landajuela,M。;维德拉斯库,M。;沙佩尔,D。;Fernández,M.A.,《FSI正向预测挑战的耦合方案:比较研究与验证》,《国际数值方法生物医学工程杂志》,33,4,e02813,23(2017) [30] Patel,A.,椭圆和抛物线界面问题的带惩罚的拉格朗日乘子法,《应用数学计算杂志》,37,1-2,37-56(2011)·Zbl 1291.65270号 [31] Fabrèges,B。;Maury,B.,有限元计算中dirac质量单层分布的近似,科学计算杂志,58,1,25-40(2014)·Zbl 1288.65164号 [32] 卡门斯基,D。;徐,M.-C。;Yu,Y。;Evans,J.A。;萨克斯,M.S。;Hughes,T.J.,《利用发散-变换b样条进行沉浸式心血管流体-结构相互作用分析》,计算方法应用-机械工程,314,408-472(2017)·Zbl 1439.76077号 [33] Peskin,C。;Printz,B.,《浸没弹性边界流动计算中的改进体积守恒》,《计算物理杂志》,105,1,33-46(1993)·Zbl 0762.92011号 [34] Bao,Y。;Donev,A。;格里菲斯,B。;McQueen,D。;Peskin,C.,《无发散速度插值和力扩散的浸没边界法》,《计算物理杂志》,347183-206(2017)·Zbl 1380.76078号 [35] Boffi,D。;Cavallini,北卡罗来纳州。;加迪尼,F。;Gastaldi,L.,稳定斯托克斯元素和局部质量守恒,Boll Unione Mat Ital(9),5,3,543-573(2012)·Zbl 1291.76197号 [36] 博菲博士。;北卡罗来纳州卡瓦里尼。;加迪尼,F。;Gastaldi,L.,stokes有限元的局部质量守恒,《科学计算杂志》,52,2,383-400(2012)·Zbl 1264.74259号 [37] 加尔文,K。;林克,A。;雷霍尔茨,L。;Wilson,N.,《大无旋力不可压缩流动问题中的稳定差质量守恒及其在热对流中的应用》,计算方法应用机械工程,237/240,166-176(2012)·Zbl 1253.76057号 [38] Casquero,H。;博纳·卡萨斯,C。;Gomez,H.,基于NURBS的微尺度血流中红细胞和循环肿瘤细胞的数值代理,计算方法应用机械工程,316,646-667(2017)·Zbl 1439.76182号 [39] 伯曼,E。;Fernández,医学硕士。;Hansbo,P.,Oseen方程的连续内罚有限元法,SIAM J Numer Ana,44,3,1248-1274(2006)·Zbl 1344.76049号 [40] 伯曼,E.,《幽灵罚分》,巴黎科学院C R数学研究所,348,21-22,1217-1220(2010)·Zbl 1204.65142号 [41] 吉尔·A·J。;Arranz Carreño,A。;Bonet,J。;Hassan,O.,《流体-结构相互作用的增强浸入式结构势法》,《计算物理杂志》,250,178-205(2013)·Zbl 1349.76608号 [42] Hesch,C。;吉尔·A·J。;Arranz Carreño,A。;Bonet,J.,《关于流体-结构相互作用的连续浸入式策略》,计算方法应用机械工程,247-248,51-64(2012)·Zbl 1352.76055号 [43] Wick,T.,《利用流固界面跟踪/界面捕获技术和网格自适应性进行扑翼和接触FSI计算》,Compute Mech,53,1,29-43(2014)·Zbl 1309.74026号 [44] 周,G。;Saito,N.,椭圆问题带惩罚的虚拟域方法分析,Jpn J Ind Appl Math,31,1,57-85(2014)·兹比尔1297.65199 [45] 拉米埃,我。;Angot,P。;Belliard,M.,一般边界条件下椭圆问题的扩展界面虚拟域方法,计算方法应用机械工程,196,4-6,766-781(2007)·Zbl 1121.65364号 [46] van Loon,R。;安德森,P.D。;德哈特,J。;Baaijens,F.P.T.,用于心脏瓣膜流体-结构相互作用的组合虚拟域/自适应网格法,《国际数值方法流体》,46,5,533-544(2004)·Zbl 1060.76582号 [47] 罗伊,S。;赫尔泰。;Costanzo,F.,《对流体-结构相互作用问题的浸入式有限元方法进行基准测试》,《计算数学应用》,69,10,1167-1188(2015)·Zbl 1443.65221号 [48] 王,X。;Zhang,L.T.,浸没边界和有限元方法中的插值函数,计算力学,45,4,321-334(2010)·Zbl 1362.74035号 [49] Griffith,B.E.,《关于浸入边界法的体积守恒》,Commun Comput Phys,12,2401-432(2012)·Zbl 1373.74098号 [50] 格里菲斯,B.E。;Luo,X.,混合有限差分/有限元浸入边界法,国际J数值方法生物医学工程,33,12,e2888(2017) [51] Zonca,S。;南卡罗来纳州维加拉。;Formaggia,L.,通过XFEM/DG方法不适用于不可压缩流体与厚结构相互作用的公式,SIAM科学计算杂志,40,1,B59-B84(2018)·Zbl 1395.74087号 [52] Massing,A。;Larson,M.G。;Logg,A.,在三维非匹配和重叠网格上高效实现有限元方法,SIAM科学计算杂志,35,1,C23-C47(2013)·Zbl 1264.65194号 [53] Kadapa,C。;Dettmer,W。;Perić,D.,用于流体-柔性结构与固体-固体接触相互作用的分层b样条网格上的稳定浸入式框架,计算方法应用机械工程,335472-489(2018)·Zbl 1440.74406号 [54] 卡门斯基,D。;徐,M.-C。;Yu,Y。;Evans,J.A。;萨克斯,M.S。;Hughes,T.J.,《利用发散-变换b样条进行沉浸式心血管流体-结构相互作用分析》,计算方法应用-机械工程,314,408-472(2017)·Zbl 1439.76077号 [55] Casquero,H。;博纳·卡萨斯,C。;戈麦斯,H。;Zhang,Y.,微尺度血流的发散一致性和全隐式模拟,2017年等几何分析国际会议论文集(IGA 2017)(2017),Pavia(意大利) 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。