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使用正规化 Stokes 势方法分析浸入弹性表面的稳定性

流体动力学 2025-07-10 v1 数值分析 数值分析

摘要

本文提出了一种关于浸入粘性流体中弹性表面稳定性的线性稳定性分析。采用正规化 Stokes 势方法(MRS)对该耦合系统进行建模,MRS 是一种用于在零雷诺数条件下模拟流体-结构相互作用的拉格朗日方法。将线性化系统在三维流体中的双周期域中求解。特征值用于确定前向欧拉时间积分的数值稳定性理论临界时间步长,随后通过数值验证了不同正规化函数、弹性模型和参数选择下的稳定性。本文提出了新的双周期正规化 Stokes 势,允许比较不同正规化函数的稳定性特性。对于某种常用正规化函数,其稳定性结果可用一种关于正规化参数与表面离散化之间的幂律关系进行近似。该关系在有限表面位于批量流体中的不同情境下经验性地得到验证。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.07063,
  title  = {Analysis of the stability of an immersed elastic surface using the method of regularized Stokeslets},
  author = {Dana Ferranti and Sarah D. Olson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.07063},
  year   = {2025}
}

备注

43 pages, 5 figures