基于 ALE 方法的分离式流固耦合求解器降阶模型
数值分析
2025-07-24 v3 数值分析
摘要
本文提出一种基于 Galerkin 投影的降阶建模（ROM）方法，用于分离式流固耦合（FSI）问题，该方法在低雷诺数下采用有限体积法（FVM）于任意拉格朗日-欧拉（ALE）框架中建立。该 ROM 利用本征正交分解（POD）构建，并融合一种将数据驱动技术与经典 Galerkin 投影和径向基函数（RBF）网络相结合的方法。结果表明，相较于高保真模型，所提方法具有数值稳定性与准确性。该 ROM 成功捕捉了瞬态流场，且重要的是，捕捉了作用于运动结构上的力，而未随时间出现非物理增长或发散。误差度量与物理量随时间有界演化进一步支持了这一点，它们在预测区间内与全阶模拟保持一致。该方法的有效性通过一个雷诺数 Re=200 下涉及圆柱的基准涡激振动（VIV）案例得到验证。该混合 ROM 方法为求解含网格运动的 FSI 问题提供了一种准确且高效的工具。
引用
@article{arxiv.2305.13613,
title = {A reduced-order model for segregated fluid-structure interaction solvers based on an ALE approach},
author = {Valentin Nkana Ngan and Giovanni Stabile and Andrea Mola and Gianluigi Rozza},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.13613},
year = {2025}
}