Common-Refinement方法在三维流固耦合数值.PDF

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第 51 卷 第 11 期 天津大学学报 (自然科学与工程技术版) Vol. 51 No. 11 2018 年 11 月 Journal of Tianjin University (Science and Technology) Nov. 2018 DOI:10.11784/tdxbz201803039 Common-Refinement 方法在三维流固耦合数值 计算中误差分析与并行效率 1 1 1 1 2 李裕龙 ,储南洋 ,胡 湛 ,姚 鹏 ,邓 锐 (1. 中山大学海洋科学学院,广州 119077 ;2. 中山大学海洋工程与技术学院,广州 119077) 摘 要 :本文成功实现了基于非匹配网格的三维 Common-Refinement 方法,可将其应用于离散后流体与弹性体的非 重叠子区域之间的接触面,用于数值求解三维非定常流固耦合问题.首先,为了满足两者之间液体和弹性耦合界面 间牵引力的平衡条件,本文系统研究了 Common-Refinement 方法的空间插值的准确性和可靠性.本文根据一系列的 不同拓扑结构的网格划分方案,通过改流体和结构网格之间的网格匹配系数系统地评估 Common-Refinement 方法的 准确性和精度,证明了 Common-Refinement 方法沿界面的流体和固体网格的数据传输具有稳定的二阶精度.进而将 Common-Refinement 方法应用于非定常流固耦合算例,研究了非定常计算中的误差累积以及 Common-Refinement 方 法的并行效率.最后本文将本方法应用于三维标准的圆柱体-弹性板问题,并与文献中标准解进行了对比.求解结果 证明了 Common-Refinement 方法在三维非定常流固耦合数值计算中能够保持全场二阶精度. 关键词 :流固耦合;误差分析;Common-Refinement ;非匹配网 中图分类号:1234 文献标志码 :A 文章编号 :0493-2137 (2018)11-1201-09 Error Analysis and Parallel Performance of 3D Common-Refinement Method for Unsteady Numerical Calculation of Fluid-Structure Interaction 1 1 1 1 2 Li Yulong ,Chu Nanyang ,Hu Zhan ,Yao Peng ,Deng Rui (1. College of Marine Science,Sun Yat-sen University ,Guangzhou 119077 ,China ; 2. College of Ocean Engineering and Technology ,Sun Yat-sen University ,Guangzhou 119077 ,China) A three-dimensional (3D)Common-Refinement method fo

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