Efficient simulation of filament elastohydrodynamics in three dimensions
Efficient simulation of filament elastohydrodynamics in three dimensions
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三维长丝弹流体动力学的高效模拟
DOI：
10.1103/physrevfluids.5.123103
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发表时间：
2020
影响因子：
2.7
通讯作者：
Walker B
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Walker B
粘性流体中细长不可伸展细丝的流固耦合模拟常受到数值刚度的困扰。最近的粗粒化研究已经减少了模拟这样的系统的计算要求，虽然它们迄今为止仅限于平面细丝的运动。在本文中，我们扩展这样的框架，在三维灯丝运动，识别和规避坐标系奇点引入灯丝参数化通过反复改变的基础。由此产生的方法，使有效和快速的研究灵活的细丝在三维空间中的运动，并很容易扩展到广泛的问题，包括细丝运动在有限的几何形状，大规模的活性物质模拟，和哺乳动物精子的运动。
Fluid-structure simulations of slender inextensible filaments in a viscous fluid are often plagued by numerical stiffness. Recent coarse-graining studies have reduced the computational requirements of simulating such systems, though they have thus far been limited to the motion of planar filaments. In this paper we extend such frameworks to filament motion in three dimensions, identifying and circumventing coordinate-system singularities introduced by filament parametrization via repeated changes of basis. The resulting methodology enables efficient and rapid study of the motion of flexible filaments in three dimensions, and is readily extensible to a wide range of problems, including filament motion in confined geometries, large-scale active matter simulations, and the motility of mammalian spermatozoa.
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影响因子：
4.6
作者：
Schulman, R. D.;Backholm, M.;Dalnoki-Veress, K.
通讯作者：
Dalnoki-Veress, K.
DOI：
--
发表时间：
1955-12
期刊：
The Journal of Experimental Biology
影响因子：
--
作者：
J. Gray;G. Hancock
通讯作者：
J. Gray;G. Hancock
影响因子：
2
作者：
Curtis, M. P.;Kirkman-Brown, J. C.;Gaffney, E. A.
通讯作者：
Gaffney, E. A.
影响因子：
4.6
作者：
Sznitman, J.;Shen, X.;Arratia, P. E.
通讯作者：
Arratia, P. E.
斯托克斯流和鞭毛流体动力学的细长体理论
影响因子：
2.1
作者：
R. E. Johnson
通讯作者：
R. E. Johnson