A Nitsche-based formulation for fluid-structure interactions with contact
A Nitsche-based formulation for fluid-structure interactions with contact
复制标题
基于 Nitche 的接触流固耦合公式
DOI：
10.1051/m2an/2019072
复制
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Stefan Frei
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Erik Burman;Miguel A Fernández;Stefan Frei
我们推导出基于 Nitche 的接触流固耦合 (FSI) 问题的公式。该方法基于 Chouly 和 Hild (SIAM J. Numer. Anal.51(2013) 1295–1307) 针对固体力学接触问题的工作。我们提出了两种数值方法，它们都以方程形式在联合界面-接触面 Г(t) 上同时表述 FSI 界面和接触条件。第一种方法使用放宽接触条件，以允许实体和壁之间存在小的依赖于网格的间隙。第二种替代方案在接触表面下方引入人造流体。由此产生的方程组可以以一致的方式包含在整体变分公式中，从而防止所谓的“颤振”现象。为了处理撞击时流体域中的拓扑变化，我们对 FSI 问题使用完全欧拉方法。我们比较了滑移和无滑移界面条件的影响，并通过数值例子研究了该方法的性能。
We derive a Nitsche-based formulation for fluid-structure interaction (FSI) problems with contact. The approach is based on the work of Chouly and Hild (SIAM J. Numer. Anal.51(2013) 1295–1307) for contact problems in solid mechanics. We present two numerical approaches, both of them formulating the FSI interface and the contact conditions simultaneously in equation form on a joint interface-contact surface Γ(t). The first approach uses a relaxation of the contact conditions to allow for a small mesh-dependent gap between solid and wall. The second alternative introduces an artificial fluid below the contact surface. The resulting systems of equations can be included in a consistent fashion within a monolithic variational formulation, which prevents the so-called “chattering” phenomenon. To deal with the topology changes in the fluid domain at the time of impact, we use a fully Eulerian approach for the FSI problem. We compare the effect of slip and no-slip interface conditions and study the performance of the method by means of numerical examples.
登录
查看更多内容
DOI：
--
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
--
作者：
E. Burman;P. Hansbo;M. Larson;R. Stenberg
通讯作者：
R. Stenberg
DOI：
10.1051/m2an/2016072
发表时间：
2017-07
期刊：
Mathematical Modelling and Numerical Analysis
影响因子：
--
作者：
S. Frei;T. Richter
通讯作者：
S. Frei;T. Richter
球轴承润滑油膜动力学的完整数值描述
影响因子：
4.1
作者：
S. Knauf;S. Frei;T. Richter;R. Rannacher
通讯作者：
R. Rannacher
DOI：
10.1016/j.cma.2008.09.012
发表时间：
2009-01-01
影响因子：
7.2
作者：
Astorino, Matteo;Gerbeau, Jean-Frederic;Traore, Karim-Frederic
通讯作者：
Traore, Karim-Frederic
DOI：
--
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
--
作者：
S. Frei;T. Richter;B. Holm;T. Wick;Huidong Yang
通讯作者：
Huidong Yang