Numerical simulation of fluid-structure interaction with the volume penalization method

ما یک طرح ریاضی برای شبیه سازی عددی مشکلات متقابل سیال ساختار ارائه می دهیم. این روش جریمه حجم، یک عضو خانواده روش های مرزی غوطه ور را گسترش می دهد تا موانع انعطاف پذیر را در نظر بگیرد. ما نشان می دهیم که معرفی یک لایه صاف کننده، به صورت فیزیکی به عنوان زبری سطح تفسیر می شود، اجازه می دهد تا حرکت دلخواه مانع ناپایدار. رویکرد با دقت معتبر و توافق خوب با نتایج مختلف در ادبیات یافت می شود. یک مدل جامد یک بعدی جامد مشتق شده است، قادر به مدل سازی تغییرات خودسرانه بزرگ و حرکت اعمال شده در لبه جلو، به عنوان آن را برای شبیه سازی مدل های ساده برای پرواز حشرات مورد نیاز است. خطای مدل نشان داده شده است کوچک است، در حالی که شخصیت یک بعدی از مدل، پیاده سازی منطقی آسان است. حل کننده تعامل مکانیکی سیال و جامد نشان داده شده است که انرژی مصنوعی را در جفت عددی نشان نمی دهد و با استفاده از یک معیار به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. با استفاده از روش ما برای مدل های پرواز حشرات، نتیجه گیری می کنیم و کارایی نفوذ بخش یک و دو بال را بررسی می کنیم.