一种用于厚结构流固耦合问题的模块化算子分裂格式
数值分析
2015-10-28 v1
摘要
我们提出了一种用于血流动力学中流固耦合 (FSI) 问题的算子分裂格式，其中结构壁的厚度与圆柱形流体域的半径相当。结构采用线性弹性方程建模，流体则采用不可压缩粘性流体的 Navier-Stokes 方程建模。该基于 Lie 分裂的算子分裂格式将 elastodynamics 结构问题与流体问题分离开来，并在流体问题中包含了结构惯性以实现无条件稳定性。我们证明了该模块化格式对于定义在移动域上的全非线性 FSI 问题具有与无条件稳定性相关的能量估计，且无需在时间步内进行任何子迭代。文中展示了两个数值算例，结果表明其与单体格式的结果吻合极好。数值上显示了一阶时间收敛性。模块化、无需时间子迭代的无条件稳定性以及易于实现，使得该算子分裂格式特别适用于涉及流固耦合的多物理场问题。
引用
@article{arxiv.1311.3324,
title = {A Modular, Operator Splitting Scheme for Fluid-Structure Interaction Problems with Thick Structures},
author = {Martina Bukac and Suncica Canic and Roland Glowinski and Boris Muha and Annalisa Quaini},
journal= {arXiv preprint arXiv:1311.3324},
year = {2015}
}
备注
International Journal for Numerical Methods in Fluids