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在刚体之间的薄间隙上,双向耦合到不可压缩流。 (英语) Zbl 1349.76033号

总结:双向固液耦合技术通常计算流体压力,进而驱动固体运动。然而,当固体非常接近(例如接触或接触)时,固体之间薄间隙区域中的流体很难用背景流体网格进行解析。尽管可以尝试使用自适应、体填充或ALE流体网格来解决这一困难,当物体碰撞时,流体细胞的大小会缩小到零。无法在薄润滑间隙中施加压力往往会使固体粘在一起,因为碰撞力会阻止相互渗透,但当固体分离时,碰撞力会消失,从而使固体表面上的流体压力相对于间隙区域不平衡。我们通过在刚体表面上增加压力自由度来解决这个问题,然后使用产生的压力力在薄间隙区域提供固体-流体耦合。这些压力自由度很容易解决沿间隙内固体表面的切向流动,并与网格上的压力自由度双向耦合,从而允许流体自由流入和流出间隙区域。将双向耦合系统表示为对称正定矩阵,并用预处理共轭梯度法求解。此外,我们通过将半拉格朗日平流扩展到曲面网格上,提供了间隙区域内固体表面上的平流切向速度机制,曲面网格中定义了与表面相切的一个余维速度场。我们在一些例子中证明了我们的方法的收敛性,例如水下刚体在二维和三维空间中的分离和碰撞,其中典型的方法不收敛。最后,我们证明了我们方法不仅适用于上述“湿”接触,而且还适用于“干”接触固体之间的间隙中没有流体的接触。

MSC公司:

76B15号机组 水波、重力波;色散和散射,非线性相互作用
74层10 流固相互作用(包括气动和水弹性、孔隙度等)
76米25 其他数值方法(流体力学)(MSC2010)

软件:

阿迪纳
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全文: 内政部

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