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一般流体-弹性-结构-相互作用问题的一致计算方法。 (英语) Zbl 07513826号

摘要:本文的重点是数值处理与不透水或渗透弹性体与周围流体的相互作用有关的界面耦合问题,包括可变形体的接触相互作用。提出的公式基于流体-结构-压缩相互作用的方法[C.老年人A.塞茨W.A.墙,“一般流体-结构-相互作用问题的一致通用计算方法”,J.Compute。方法工程122,No.19,5279–5312(2021;doi:10.1002/nme.6556)],并始终考虑充液多孔弹性体,包括固体-孔隙弹性接触、孔隙弹性-孔隙弹性碰撞和粘性-流动-孔隙弹性相互作用的条件。基于质量和线性动量的基本平衡、无滑移条件、Beavers-Joseph条件和各界面无摩擦接触的条件,讨论了用于描述这类耦合问题的法向和切向界面条件。通过应用具有不同滑移长度的通用Navier条件,可以实现不同类型切向条件的连续过渡。闭合接触区内的流体应力对接触体的升空行为至关重要,可通过多孔流体状态增强的扩展方法获得,以确保连续性和物理准确性。为了解释流体域的拓扑变化,数值方法使用切割有限元方法启用的流体域的非界面拟合计算网格。所有界面条件都通过基于Nitsche的方法在弱意义上合并。不同的数值例子分析了不同对防渗体和透水体之间接触的正确接触和起飞行为,并证明了对更具挑战性的配置的鲁棒性,包括流体域的拓扑变化、大接触面积和3D配置。

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65新元 偏微分方程边值问题的数值方法
74英尺xx英寸 固体力学与其他效应的耦合
74Sxx型 固体力学中的数值方法和其他方法
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