The present work describes a fixed-grid method for three-dimensional fluid-structure interaction (FSI). The structure can move independently of a spatially fixed fluid mesh such that an arbitrary structure deformation is possible. The Eulerian fluid formulation is extended in two steps: First, fluid regions with overlapping fluid and structure mesh are decoupled from the physical flow by discontinuous finite element shape functions. Second, the physical flow on the fixed grid is coupled with the structure surface using a new parameter-free, weighted-residual based formulation. The resulting fixed-grid formulation is integrated into an parallel multiphysics software. The description of the structure movement by the Lagrangian formulation allows the use of established, monolithic and partitioned FSI approaches. The accuracy and versatility of the presented method is demonstrated by three-dimensional examples.     «

The present work describes a fixed-grid method for three-dimensional fluid-structure interaction (FSI). The structure can move independently of a spatially fixed fluid mesh such that an arbitrary structure deformation is possible. The Eulerian fluid formulation is extended in two steps: First, fluid regions with overlapping fluid and structure mesh are decoupled from the physical flow by discontinuous finite element shape functions. Second, the physical flow on the fixed grid is coupled with th...     »

Die Arbeit beschreibt ein Festgitterverfahren zur Simulation dreidimensionaler Fluid-Struktur-Interaktion (FSI). Die Struktur kann sich unabhängig vom ortsfesten Fluidnetz bewegen, so dass beliebige Strukturverformungen möglich sind. Die Eulersche Fluidbeschreibung wurde dafür in zwei Schritten erweitert: Erstens sind Fluidgebiete mit überlappenden Fluid- und Strukturnetzen durch diskontinuierliche Finite-Elemente-Formfunktionen vom physikalischen Fluidgebiet entkoppelt. Zweitens ist die Strömung durch eine neue, parameterfreie, gewichtete Residuen-Methode an die Strukturoberfläche gekoppelt. Der resultierende Festgitteransatz ist in eine parallele Multiphysik-Software integriert. Die Beschreibung der Struktur mittels Lagrangeschem Ansatz ermöglicht die Verwendung etablierter, monolithischer und partitionierter FSI-Verfahren. Genauigkeit und Vielseitigkeit des vorgeschlagenen Ansatzes wird durch dreidimensionale Beispiele demonstriert.     «

Die Arbeit beschreibt ein Festgitterverfahren zur Simulation dreidimensionaler Fluid-Struktur-Interaktion (FSI). Die Struktur kann sich unabhängig vom ortsfesten Fluidnetz bewegen, so dass beliebige Strukturverformungen möglich sind. Die Eulersche Fluidbeschreibung wurde dafür in zwei Schritten erweitert: Erstens sind Fluidgebiete mit überlappenden Fluid- und Strukturnetzen durch diskontinuierliche Finite-Elemente-Formfunktionen vom physikalischen Fluidgebiet entkoppelt. Zweitens ist die Strömun...     »