Fluid Structure Interaction (FSI) in the MESHFREE Finite Pointset Method (FPM): Theory and Applications
Fluid Structure Interaction (FSI) in the MESHFREE Finite Pointset Method (FPM): Theory and Applications
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MESHFREE 有限点集方法 (FPM) 中的流固耦合 (FSI)：理论与应用
DOI：
10.1007/978-3-030-15119-5_5
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
R. Mack
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
J. Kuhnert;I. Michel;R. Mack
流体结构相互作用(FSI)和无网格数值方法是一对完美的组合。一个经常被重复的强有力的论点是具有移动、灵活结构的拉格朗日/ALE公式中的无网格方法的几乎自然的耦合。自1996年以来，Fraunhofer ITWM一直在发展一种广义有限差分法(GFDM)，这是一种用于流体力学和连续介质力学的纯无网格求解器。在工业背景下，这种方法也被称为有限点集方法(FPM)。目前，它已进一步发展成为一种集成工具MESHFREE，它结合了GFDM/FPM和Fraunhofer SCAI开发的大型稀疏线性方程组快速求解器SAMG的优点。这种协同性极大地提高了该方法的适用性，因为SAMG为一大类问题提供了健壮和可扩展的线性求解器。在这篇贡献中，我们将GFDM/FPM中的基本FSI方面分类：经典的压力-速度耦合和交替的速度-压力耦合。每一类都将通过工业上相关的例子进行说明，特别关注冲击式水轮机的应用和软管中的流动。
Fluid Structure Interaction (FSI) and meshfree numerical methods are a perfect couple. One often repeated strong argument is the almost natural coupling of meshfree methods in a Lagrangian/ALE formulation with moving, flexible structures.Since 1996, Fraunhofer ITWM has been developing a Generalized Finite Difference Method (GFDM), a purely meshfree solver for fluid and continuum mechanics. In the industrial context, this method is also referred to as Finite Pointset Method (FPM). Currently, it is further developed to an integrated tool called MESHFREE which combines the advantages of GFDM/FPM as well as SAMG, a fast solver for large sparse linear systems developed by Fraunhofer SCAI. This synergy drastically increases the applicability of the method since SAMG provides a robust and scalable linear solver for a wide class of problems.In this contribution, we classify fundamental FSI aspects in GFDM/FPM: classical pressure–velocity coupling and alternative velocity–pressure coupling. Each category will be illustrated by industrially relevant examples, with special focus on Pelton turbine applications and flow in flexible tubes.
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DOI：
10.1007/s13137-017-0096-5
发表时间：
2017-09
期刊：
GEM - International Journal on Geomathematics
影响因子：
--
作者：
I. Michel;S. M. I. Bathaeian;J. Kuhnert;D. Kolymbas;C.-H. Chen;I. Polymerou;C. Vrettos;A. Becker
通讯作者：
I. Michel;S. M. I. Bathaeian;J. Kuhnert;D. Kolymbas;C.-H. Chen;I. Polymerou;C. Vrettos;A. Becker
土力学中的无网格广义有限差分法第一部分：理论
DOI：
10.1007/s13137-013-0048-7
发表时间：
2013
期刊：
GEM - International Journal on Geomathematics
影响因子：
--
作者：
I. Ostermann;J. Kuhnert;D. Kolymbas;C.-H. Chen;I. Polymerou;V. Šmilauer;C. Vrettos;D. Chen
通讯作者：
D. Chen
模拟车辆在水体中行驶的有限点集方法
DOI：
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发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
--
作者：
A. Jefferies;J. Kuhnert;L. Aschenbrenner;Uwe Giffhorn
通讯作者：
Uwe Giffhorn
使用无网格有限点集方法进行切削仿真
DOI：
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发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
--
作者：
E. Uhlmann;Robert Gerstenberger;J. Kuhnert
通讯作者：
J. Kuhnert
使用 VPS‑PAMCRASH/FPM 模拟高级折叠安全气囊：应用于帘式气囊展开的湍流数值模拟技术的开发和验证
DOI：
--
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
--
作者：
A. Trameçon;J. Kuhnert
通讯作者：
J. Kuhnert