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一种基于压力泊松方程的流体结构紧耦合算法
  • ISSN号:1000-4750
  • 期刊名称:工程力学
  • 时间:2012.3.3
  • 页码:9-15
  • 分类:TB126[理学—力学;理学—工程力学;一般工业技术] O359[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]昆明理工大学工程力学系,云南,昆明650051, [2]昆明医学院第一附属医院血管外科,云南,昆明 650032
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(50830003);国家自然科学基金项目(11002063);云南省自然科学基金项目(2008GA027,2009ZC035M):昆明理工大学校人才启动项目(KKZ3200906003)
  • 相关项目:水轮机转轮密封间隙与顶盖腔体内强剪切流动的机理研究
中文摘要:

从流固耦合系统的整体控制方程出发,推导出与流体控制方程一致的耦合等价方程,并得到基于耦合方程的压力泊松方程,通过求解耦合系统压力泊松方程和一致的等价方程就能获得耦合系统的解,而不需要直接求解整体耦合系统的控制方程,有利于降低求解自由度。预估一校正多步迭代格式用于耦合系统的时间推进,克服了传统迭代耦合方法由于时间不同步而产生较大数值误差的不足。应用该方法对附带局部突起的主动脉弓动脉瘤进行流固耦合分析,验证数值方法的可行性。

英文摘要:

A monolithic coupling approach to solve the fluid-structure interaction (FSI) problem is presented. The consistent coupling equation is derived from the whole control equation for FSI; also, the pressure Poisson equation (PPE) for FSI is derived. The solution of whole coupling system is gained by solving the PPE and the consistent coupling equation. The approach presented can decrease the degree of freedom (DOF) of solving equations because it does not require solving the whole control equation. The time integration is based on the algorithm of predictor-multi-corrector, which can decrease the numerical error compared with the traditional loosed coupling method. To demonstrate the performance of the proposed approach, an idealized aneurysm model was constructed and the proposed method was employed to perform the FSI simulation of physiological blood flow in the aneurysm model. The results show the validity of the proposed numerical approach.

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期刊信息
  • 《工程力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国力学学会
  • 主编:袁驷
  • 地址:北京清华大学新水利馆114号
  • 邮编:100084
  • 邮箱:gclxbjb@tsinghuae.du.cn
  • 电话:010-62788648
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4750
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2595/O3
  • 邮发代号:82-862
  • 获奖情况:
  • 1999年获在物理、力学类刊物中影响因子位居第二(0...
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:32789