Methods of mesh deformation for FSI problems

Authors

  • S.P. Kopysov
  • I.M. Kuzmin

Keywords:

fluid-structure interaction
mesh deformation
Shepard method
radial basis functions
parallel computing

Abstract

A number of methods for mesh deformation in the simulation of fluid-structure interaction (FSI) are considered. The FSI problems are solved in arbitrary Lagrangian-Eulerian formulation. The capabilities of meshless interpolation algorithms for mesh node movements that provide a large deformation without degeneration of cells are analyzed.

New computational technologies

Downloads

Published

2013-06-11

Issue

Vol. 14 (2013): Issue 3.

Section

Section 1. Numerical methods and applications

Author Biographies

S.P. Kopysov

Institute of Mechanics of UB RAS (IM UB RAS)
• Head of Laboratory

I.M. Kuzmin

Institute of Mechanics of UB RAS (IM UB RAS)
• Junior Researcher

References

  1. Batina J.T. Unsteady Euler airfoil solutions using unstructured dynamic meshes // AIAA Journal. 1990. 28, N 8. 1381-1388.
  2. Farhat C., Degand C., Koobus B., Lesoinne M. An improved method of spring analogy for dynamic unstructured fluid meshes // AIAA Paper. 1998. 1998-2070.
  3. Degand C., Farhat C. A three-dimensional torsion spring analogy method for unstructured dynamic meshes // Computers and Structures, 2002. 80. 305-316.
  4. Волков К.Н. Дискретизация уравнений Навье-Стокса на подвижных неструктурированных сетках // Вычислительные методы и программирование. 2008. 9. 256-273.
  5. Построение разностных сеток с помощью уравнений Бальтрами и диффузии / Под ред. Глассер А.Г., Лисейкин В.Д., Шокин Ю.И., Васева И.А., Лиханова Ю.В. Новосибирск: Наука, 2006.
  6. Jasak H., Tukovi’c vZ. Automatic mesh motion for the unstructured finite volume method // Transactions of FAMENA. 2007. 30, N 2. 1-18.
  7. Shepard D. A two-dimensional interpolation function for irregularly-spaced data // Proc. of the 1968 ACM National Conference. New York: ACM Press, 1968. 517-524.
  8. de Boer A., van der Sсhoot M.S., Bijl H. Mesh deformation based on radial basis function interpolation // Computer and Structures. 2007. 85. 784-795.
  9. Schaback R. Creating surfaces from scattered data using radial basis functions // Mathematical Methods in Computer Aided Geometric Design III. Dohlen M., Lyche T., Schumaker L.L. (Eds.). Nashville: Vanderbilt Univ. Press, 1995. 477-496.
  10. Копысов С.П., Кузьмин И.М., Недожогин H.С., Новиков А.К. Параллельные алгоритмы формирования и решения системы дополнения Шура на графических ускорителях // Ученые записки Казанского университета. Сер. Физико-математическая. 2012. № 3. 190-201.
  11. Копысов С.П., Новиков А.К., Пономарев А.Б., Рычков В.Н. Программная среда генерации, перестроения, разделения сеток и построения расчетных моделей для параллельных распределенных вычислений // Вычислительные методы и программирование. 2006. 7, № 2. 137-150.
  12. Stimpson C.J., Ernst C.D., Knupp P., Pebay P., Thompson D. The Verdict Geometric Quality Library. Sandia Lab. Report SAND2007-175. Sandia, 2007.