一种基于 Nitsche 的带接触流固耦合公式
数值分析
2018-08-28 v1
摘要
我们推导了一种基于 Nitsche 的带接触流固相互作用（FSI）问题公式。该方法基于 Chouly 和 Hild [SIAM Journal on Numerical Analysis. 2013;51(2):1295--1307] 关于固体力学中接触问题的工作。我们提出了两种数值方法，二者均在联合界面-接触表面 上以方程形式同时表述 FSI 界面与接触条件。第一种方法对接触条件进行松弛，以允许固体与壁面之间存在与网格相关的小间隙。第二种方案在接触面下方引入人工流体。所得方程组可以以一致的方式纳入整体变分公式之中，从而防止所谓的“震颤”现象。为处理撞击时刻流体域的拓扑变化，我们对 FSI 问题采用全欧拉方法。我们比较了滑移与无滑移界面条件的效果，并通过数值算例研究了该方法的性能。
关键词
引用
@article{arxiv.1808.08758,
title = {A Nitsche-based formulation for fluid-structure interactions with contact},
author = {Erik Burman and Miguel A. Fernández and Stefan Frei},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.08758},
year = {2018}
}