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Reports

A Nitsche-based formulation for fluid-structure interactions with contact

Erik Burman 1 Miguel Angel Fernández 2 Stefan Frei 1
2 REO - Numerical simulation of biological flows
LJLL - Laboratoire Jacques-Louis Lions, UPMC - Université Pierre et Marie Curie - Paris 6, Inria de Paris
Résumé : Nous dérivons une méthode de type Nitsche pour des problèmes d'interaction fluide-structure (IFS) avec contact. L'approche est baéee sur la méthode proposée par Chouly et Hild [SIAM Journal on Numerical Analysis. 2013; 51 (2): 1295-1307] pour les problèmes de contact en mécanique du solide. Nous présentons deux méthodes numériques qui traite le couplage IFS et les conditions de contact simultanément. La première approche utilise une relaxation des conditions de contact dépendant du maillage. La deuxième alternative introduit un fluide artificiel en dessous de la paroi de contact. Les systèmes d'équations qui en résultent peuvent être inclus, de façon consistante et sans inconnues suppémentaires, dans une formulation variationnelle IFS monolithique, ce qui empêche le phénomène dit de "chattering". Les changements de topologie dans le domaine des fluides au moment du contact sont traités par une formulation entièrement eulérienne du problème IFS. Nous comparons l'effet des différentes conditions d'interface, avec et sans glissement, et étudions la performance de la méthode dans quelques exemples numériques.
Document type :
Reports
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https://hal.inria.fr/hal-01784841
Contributor : Miguel Angel Fernández <>
Submitted on : Thursday, May 3, 2018 - 6:34:40 PM
Last modification on : Thursday, March 26, 2020 - 9:27:06 PM
Document(s) archivé(s) le : Monday, September 24, 2018 - 12:55:19 PM

File

RR-9172.pdf
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Identifiers

  • HAL Id : hal-01784841, version 1

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Citation

Erik Burman, Miguel Angel Fernández, Stefan Frei. A Nitsche-based formulation for fluid-structure interactions with contact. [Research Report] RR-9172, Inria. 2018. ⟨hal-01784841v1⟩

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