A peridynamics-immersed boundary-lattice Boltzmann method for fluid-structure interaction analysis

格子Boltzmann方法 流固耦合 机械 浸入边界法 流体力学 边值问题 圆柱 断裂(地质) 材料科学 物理 边界(拓扑) 结构工程 几何学 有限元法 数学分析 数学 工程类 复合材料
作者
Yang Fei,Xin Gu,Xiaozhou Xia,Qing Zhang
出处
期刊:Ocean Engineering [Elsevier]
卷期号:264: 112528-112528 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.oceaneng.2022.112528
摘要

Fluid-structure interaction problems (FSI) are ubiquitous in nature and industrial production. Numerical simulation has been taken as an effective method for fluid-structure interaction analysis. To accurately and efficiently simulate the deformation and fracture of structure induced by fluid-structure interactions, a novel PD-IB-LBM is proposed. Specifically, the structural deformation and fracture is described by the improved bond-based peridynamic (PD) model with an attenuation kernel function and surface effect correction, and the fluid flow is modeled by the lattice Boltzmann method (LBM), together with immersed boundary method (IBM) as a solid bridge to realize the bi-directional coupling at the fluid-solid interface. Therefore, the generation of body conformal mesh and mesh reconstruction are avoided, and the damage and fracture of structure and the movement of the fluid can be well described. In addition, the velocity correction of fluid and solid is achieved by solving a linear system of equations derived from IBM, which eliminates the trouble of iterative solution between fluid and solid for the traditional coupling method. The proposed model is validated through the simulation of flow past a circular cylinder, a rotating ring in a square fluid, and the fracture of the beam in a fluid tunnel. The simulation results show that the proposed PD-IB-LBM model and algorithm can effectively predict the discontinuous mechanical behaviors such as damage and crack propagation of structure under complex fluid motion.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
刚刚
zeroayanami0完成签到,获得积分10
1秒前
Huiiiii完成签到,获得积分10
4秒前
YANG发布了新的文献求助10
5秒前
水煮蛋完成签到,获得积分10
5秒前
yang完成签到,获得积分10
5秒前
沉静哲瀚完成签到,获得积分20
6秒前
7秒前
小丫头大傻妞完成签到 ,获得积分10
8秒前
李大壮完成签到 ,获得积分10
9秒前
大个应助沉静哲瀚采纳,获得10
12秒前
文献猪发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
星辰大海应助wang采纳,获得10
13秒前
柒月完成签到 ,获得积分10
14秒前
乐乐应助xxs采纳,获得10
14秒前
迅速泽洋完成签到,获得积分10
16秒前
李健应助稳重的若雁采纳,获得10
16秒前
2420574910发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
上善若水呦完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
麦子发布了新的文献求助10
22秒前
海绵宝宝前列腺儿完成签到,获得积分10
22秒前
朴素的地瓜完成签到,获得积分10
22秒前
木刻青、完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
动听心锁完成签到 ,获得积分10
22秒前
猫咪也疯狂应助你好采纳,获得10
23秒前
大意的糜发布了新的文献求助10
24秒前
zhen发布了新的文献求助10
25秒前
田様应助ZCL采纳,获得10
25秒前
Yxqoehtoso关注了科研通微信公众号
26秒前
27秒前
无花果应助多喝水我采纳,获得10
27秒前
流沙无言完成签到 ,获得积分10
28秒前
薯条爱吃薯条完成签到 ,获得积分10
28秒前
30秒前
lhh发布了新的文献求助10
30秒前
Amelia发布了新的文献求助10
31秒前
高分求助中
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 400
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3165059
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2816125
关于积分的说明 7911486
捐赠科研通 2475817
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1318378
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 632116
版权声明 602370