RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Математическое моделирование // Архив

Матем. моделирование, 2021, том 33, номер 10, страницы 65–82 (Mi mm4327)

Бесшовный балансно-характеристический метод решения задач взаимодействия жидкости и газа с деформируемыми объектами

В. М. Головизнинab, Н. А. Афанасьевab

a Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН
b МГУ имени М.В. Ломоносова

Аннотация: Построен новый балансно-характеристический метод решения задач взаимодействия потоков жидкости и газа с деформируемыми объектами. Предложенный метод является представителем семейства так называемых монолитных (или бесшовных) методов, в которых и газ, и деформация объектов рассчитываются с помощью единой численной схемы, позволяющей естественным образом моделировать границу раздела между газом и телами. Полученный метод является явным, легко масштабируемым, и использует лагранжевы координаты для моделирования деформации тел и смешанные эйлерово-лагранжевые – для моделирования течения газа. Ключевой особенностью метода является обратимый по времени алгоритм передвижения расчетной сетки, что позволяет избавиться от численной диссипации схемы. Метод тестируется на ряде одномерных и двумерных задач: переходе акустических колебаний из газа в упругую среду, воздушном ударе об упругое тело, генерации сферических акустических волн колеблющейся балкой.

Ключевые слова: балансно-характеристические методы, взаимодействие жидкости и деформируемых тел (FSI), временная обратимость, смешанные эйлерово-лагранжевы координаты.

Поступила в редакцию: 28.06.2021
Исправленный вариант: 30.08.2021
Принята в печать: 30.08.2021

DOI: 10.20948/mm-2021-10-05


 Англоязычная версия: Mathematical Models and Computer Simulations, 2022, 14:3, 398–410


© МИАН, 2024