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unilogo Universität Stuttgart
Institut für Wasserbau - IWS

Selected Topics and International Network Lectures

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Dienstag
12.02.2008
16:00 Uhr
Prof. Dr. Hans-Joachim Bungartz
Lehrstuhl für Informatik mit Schwerpunkt Wissenschaftliches Rechnen, TU München

Fluid-Struktur-Interaktion auf kartesischen Gittern

Durch die zunehmende Leistungsfähigkeit von Rechnern einerseits und die wachsenden Genauigkeitsanforderungen an die Simulation andererseits spielen gekoppelte oder Mehrphysik-Probleme eine immer bedeutendere Rolle. Prominentes Beispiel sind Fluid-Struktur-Wechselwirkungen, bei denen elastisch verformbare oder starre Körper mit einem sie um- oder durchströmenden Fluid interagieren. Anwendungen reichen von Zeltdachkonstruktionen über Mikropumpen bis hin zur Blutströmung in Arterien. Bei der numerischen Behandlung solcher Fluid-Struktur-Interaktionen (FSI) unterscheidet man i.A. zwischen monolithischen Ansätzen, bei denen das gekoppelte System als Ganzes diskretisiert wird, und partitionierten Verfahren, die separate Löser für das Strömungs- und das Strukturproblem geeignet zusammenschalten.

Der Vortrag stellt Konzepte zur Simulation von FSI auf fixen kartesischen Gittern dar, die insbesondere im Hinblick auf Implementierungseffizienz Vorteile aufweisen. Diskutiert werden dabei insbesondere die Behandlung der Strömungsseite sowie die effiziente Kopplung über die Schnittstelle FSI*ce.