切割网格方法在流固耦合中的应用初探

摘要

切割网格方法直接在背景网格上按照物质界面切割出新的网格,是一种直观处理界面的网格方法,在复杂外形的处理方面有其独特的优势.在之前发展的陡峭界面可压缩多相流计算流体力学方法中,成功地用切割网格描述了自由界面,获得了界面处理的高精度和界面上各种跳跃条件的完整耦合.其中发展出的运动切割网格方法和程序,不仅可以用在流体-流体界面上,也可以应用在流体-固体界面处理上,进行流固耦合的计算和处理.本文展示对流固耦合的初步尝试,应用切割网格方法处理各向同性线性弹性体的问题.通过引入黎曼解,该问题可以很自然的在既有的多相流程序框架内实现.测试结果表明,该方法比最近发表的Ghost Solid Method更加精确和稳定.