Publication

A Fluid–Structure Interaction Algorithm Using Radial Basis Function Interpolation Between Non-Conforming Interfaces

Résumé

We consider a fluid–structure interaction (FSI) problem discretized by finite elements featuring two different grids that do not necessarily agree on the interface separating the computational domain of the fluid from the one of the structure. After identifying a master domain (the structural domain) and a slave domain (the fluid domain), we build up two radial basis function (RBF) inter-grid operators, one Π_fs from master to slave, and the other Π_sf from slave to master. Then, we enforce the kinematic condition by equating the fluid velocity at the interface as the image through Π_fs of the temporal derivative of the structural displacement. On the other hand, the dynamic interface condition is fulfilled via a variational method where the strong form of the structural normal stress is obtained as the image through Π_sf of the strong form of the fluid normal stress. A numerical verification is carried out for a straight cylinder and for a patient-specific arterial bypass geometry. This new method is easy to implement and optimally accurate.

À propos de ce résultat
Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.
Concepts associés (34)
Dynamique des fluides
La dynamique des fluides (hydrodynamique ou aérodynamique), est l'étude des mouvements des fluides, qu'ils soient liquides ou gazeux. Elle fait partie de la mécanique des fluides avec l'hydrostatique (statique des fluides). La résolution d'un problème de dynamique des fluides demande de calculer diverses propriétés des fluides comme la vitesse, la viscosité, la densité, la pression et la température en tant que fonctions de l'espace et du temps.
Mécanique des fluides
La mécanique des fluides est un domaine de la physique consacré à l’étude du comportement des fluides (liquides, gaz et plasmas) et des forces internes associées. C’est une branche de la mécanique des milieux continus qui modélise la matière à l’aide de particules assez petites pour relever de l’analyse mathématique, mais assez grandes par rapport aux molécules pour être décrites par des fonctions continues. Elle comprend deux sous-domaines : la statique des fluides, qui est l’étude des fluides au repos, et la dynamique des fluides, qui est l’étude des fluides en mouvement.
Fluide newtonien
On appelle fluide newtonien (en hommage à Isaac Newton) un fluide dont la loi contrainte – vitesse de déformation est linéaire. La constante de proportionnalité est appelée viscosité. Viscosité L’équation décrivant le « comportement newtonien » en description eulérienne est : où : est la contrainte de cisaillement exercée par le fluide (à l'origine des forces de traînée), exprimée en Pa ; est la viscosité dynamique du fluide — une constante de proportionnalité caractéristique du matériau, en ; est le gradient de vitesse perpendiculaire à la direction de cisaillement, en s−1.
Afficher plus
Publications associées (64)

Permeability sets the linear path instability of buoyancy-driven disks

François Gallaire, Pier Giuseppe Ledda, Giuseppe Antonio Zampogna, Giovanni Vagnoli

The prediction of trajectories of buoyancy-driven objects immersed in a viscous fluid is a key problem in fluid dynamics. Simple-shaped objects, such as disks, present a great variety of trajectories, ranging from zig-zag to tumbling and chaotic motions. Y ...
CAMBRIDGE UNIV PRESS2023

Numerical and experimental comparisons of the coplanar coalescence of two fluid-driven fractures

Brice Tanguy Alphonse Lecampion, Carlo Peruzzo

The coalescence of two coplanar fractures growing under the symmetric injection of a Newtonian fluid from two point sources provides a unique data set to validate theoretical predictions of hydraulic fracture (HF) growth. We test the theoretical prediction ...
2021

Mechanical control of tissue shape and morphogenetic flows during vertebrate body axis elongation

Sangwoo Kim

Shaping embryonic tissues into their functional morphologies requires cells to control the physical state of the tissue in space and time. While regional variations in cellular forces or cell proliferation have been typically assumed to be the main physica ...
2021
Afficher plus
MOOCs associés (18)
Plasma Physics: Introduction
Learn the basics of plasma, one of the fundamental states of matter, and the different types of models used to describe it, including fluid and kinetic.
Plasma Physics: Introduction
Learn the basics of plasma, one of the fundamental states of matter, and the different types of models used to describe it, including fluid and kinetic.
Plasma Physics: Applications
Learn about plasma applications from nuclear fusion powering the sun, to making integrated circuits, to generating electricity.
Afficher plus

Graph Chatbot

Chattez avec Graph Search

Posez n’importe quelle question sur les cours, conférences, exercices, recherches, actualités, etc. de l’EPFL ou essayez les exemples de questions ci-dessous.

AVERTISSEMENT : Le chatbot Graph n'est pas programmé pour fournir des réponses explicites ou catégoriques à vos questions. Il transforme plutôt vos questions en demandes API qui sont distribuées aux différents services informatiques officiellement administrés par l'EPFL. Son but est uniquement de collecter et de recommander des références pertinentes à des contenus que vous pouvez explorer pour vous aider à répondre à vos questions.