Coupled PD-SPH modeling for fluid-structure interaction problems with large deformation and fracturing

光滑粒子流体力学 周动力 流固耦合 机械 边值问题 打滑(空气动力学) 变形(气象学) 断裂(地质) 材料科学 物理 经典力学 连续介质力学 有限元法 复合材料 量子力学 热力学
作者
Yao, Xuehao,Dan Huang
出处
期刊:Computers & Structures [Elsevier]
卷期号:270: 106847-106847 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.compstruc.2022.106847
摘要

• A novel SPH-PD coupling strategy for FSI induced structure failure. • Non-slip solid-fulid boundary condition can be easily implemented. • Handling FSI problems with large deformation of structure and fracture. • Simulation of solid fragmentation under water jet. A simple and accurate coupled peridynamics (PD) and smoothed particle hydrodynamics (SPH) strategy based on virtual particles and repulsive forces is proposed to simulate fluid-structure interaction (FSI) problems with large deformation and fracturing. In the coupling framework, SPH method is employed to model fluid domain, and peridynamic theory is applied to describe the deformation and fracture of structure. To deal with the fluid-structure interfacial region, the peridynamic particles within the support domain of fluid particles are treated as virtual particles through which full kernel support of fluid particles are ensured, different boundary conditions on fluid particles can be imposed and repulsive forces preventing penetration are exerted. For momentum conservation, peridynamic particles acting forces on fluid particles are simultaneously subjected to opposite forces. Validation studies for the peridynamic model of pure solid structure and the coupled PD-SPH model of FSI involving large deformation and fracture have been performed, all presenting close agreement with analytical solutions, available experimental data, and/or other numerical results. Finally, the proposed approach is employed to study water-jetting rock fragmentation problems and the results further demonstrate that the proposed coupled PD-SPH model is capable of handling complex FSI problems with fluid-induced solid breaking.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
星辰漫步完成签到,获得积分10
1秒前
欣喜小之完成签到,获得积分10
1秒前
咕噜仔完成签到,获得积分10
1秒前
畅快友儿完成签到,获得积分10
1秒前
二战老兵完成签到,获得积分10
2秒前
完美的钢笔完成签到,获得积分10
2秒前
香蕉纹完成签到,获得积分10
2秒前
王饱饱完成签到 ,获得积分10
2秒前
车窗外发布了新的文献求助30
3秒前
!!!完成签到,获得积分10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
龙卷风发布了新的文献求助10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
斯文的以亦完成签到,获得积分10
5秒前
醉熏的夏寒完成签到 ,获得积分10
6秒前
好心人行行好吧完成签到,获得积分10
6秒前
BowieHuang应助heibaixiang采纳,获得10
6秒前
芝士完成签到,获得积分10
6秒前
kaele完成签到,获得积分10
6秒前
yan123完成签到,获得积分10
6秒前
大地完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
欣欣紫发布了新的文献求助10
7秒前
英俊的铭应助冷傲的孤晴采纳,获得10
7秒前
8秒前
小烦同学完成签到,获得积分10
8秒前
墨月完成签到,获得积分10
8秒前
俊鱼完成签到,获得积分10
8秒前
碧蓝白玉完成签到,获得积分10
9秒前
Aling发布了新的文献求助10
11秒前
CC完成签到,获得积分10
11秒前
Dokkkie完成签到,获得积分10
11秒前
首席或雪月完成签到,获得积分10
12秒前
Leexxxhaoo完成签到,获得积分10
12秒前
泡泡熊不吐泡泡完成签到 ,获得积分10
12秒前
执着的紫完成签到,获得积分10
12秒前
文人青完成签到,获得积分10
12秒前
开心新儿完成签到,获得积分10
13秒前
Whizzin完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
A Practical Introduction to Regression Discontinuity Designs 2000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
Building Quantum Computers 800
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
二氧化碳加氢催化剂——结构设计与反应机制研究 660
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5658821
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4824516
关于积分的说明 15083291
捐赠科研通 4817352
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2578137
邀请新用户注册赠送积分活动 1532856
关于科研通互助平台的介绍 1491634