清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Numerically stable fluid–structure interactions between compressible flow and solid structures

压缩性 可压缩流 流体力学 边值问题 流固耦合 欧拉路径 流量(数学) 数学 约束(计算机辅助设计) 浸入边界法 机械 边界(拓扑) 经典力学 应用数学 数学分析 物理 几何学 有限元法 拉格朗日 热力学
作者
Jon Gretarsson,Nipun Kwatra,Ronald Fedkiw
出处
期刊:Journal of Computational Physics [Elsevier BV]
卷期号:230 (8): 3062-3084 被引量:45
标识
DOI:10.1016/j.jcp.2011.01.005
摘要

We propose a novel method to implicitly two-way couple Eulerian compressible flow to volumetric Lagrangian solids. The method works for both deformable and rigid solids and for arbitrary equations of state. The method exploits the formulation of [11] which solves compressible fluid in a semi-implicit manner, solving for the advection part explicitly and then correcting the intermediate state to time tn+1 using an implicit pressure, obtained by solving a modified Poisson system. Similar to previous fluid–structure interaction methods, we apply pressure forces to the solid and enforce a velocity boundary condition on the fluid in order to satisfy a no-slip constraint. Unlike previous methods, however, we apply these coupled interactions implicitly by adding the constraint to the pressure system and combining it with any implicit solid forces in order to obtain a strongly coupled, symmetric indefinite system (similar to [17], which only handles incompressible flow). We also show that, under a few reasonable assumptions, this system can be made symmetric positive-definite by following the methodology of [16]. Because our method handles the fluid–structure interactions implicitly, we avoid introducing any new time step restrictions and obtain stable results even for high density-to-mass ratios, where explicit methods struggle or fail. We exactly conserve momentum and kinetic energy (thermal fluid–structure interactions are not considered) at the fluid–structure interface, and hence naturally handle highly non-linear phenomenon such as shocks, contacts and rarefactions.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
深情安青应助贪玩定帮采纳,获得10
13秒前
呼噜噜ya完成签到 ,获得积分10
14秒前
握瑾怀瑜完成签到 ,获得积分10
15秒前
21秒前
贪玩定帮发布了新的文献求助10
25秒前
1437594843完成签到 ,获得积分10
31秒前
天天快乐应助曾经的子骞采纳,获得10
37秒前
无悔完成签到 ,获得积分0
39秒前
贪玩定帮完成签到,获得积分10
45秒前
科研通AI6.4应助mirutio采纳,获得10
49秒前
50秒前
56秒前
开放的乐驹完成签到 ,获得积分10
1分钟前
田様应助曾经的子骞采纳,获得10
1分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
啦啦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
mirutio发布了新的文献求助10
1分钟前
depravity完成签到 ,获得积分10
1分钟前
2分钟前
2分钟前
SciGPT应助ning采纳,获得10
2分钟前
科研通AI6.4应助senli2018采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
杨雄完成签到,获得积分10
2分钟前
ning发布了新的文献求助10
2分钟前
TadeoEB发布了新的文献求助10
2分钟前
科研通AI6.2应助senli2018采纳,获得10
2分钟前
3分钟前
TadeoEB完成签到,获得积分10
3分钟前
12123发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
不安的如天完成签到,获得积分10
3分钟前
AmyHu完成签到,获得积分10
3分钟前
senli2018发布了新的文献求助10
3分钟前
lixiang完成签到 ,获得积分10
3分钟前
科目三应助arniu2008采纳,获得10
3分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Radical Reactions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7363368
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8972479
关于积分的说明 19071859
捐赠科研通 7008657
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3223730
关于科研通互助平台的介绍 2387436
邀请新用户注册赠送积分活动 2204536