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A SIMPLE-based preconditioned solver for the direct-forcing immersed boundary method
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AI
DOI：10.1016/j.cma.2026.118833.png)
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摘要
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我们提出了一种基于预条件化SIMPLE算法的鲁棒且可扩展的直接力施加浸没边界模拟求解器。该方法对压力-力耦合系统应用块消去法，并利用离散拉普拉斯算子作为高效预条件子作用于所得到的舒尔补矩阵。我们严格证明了舒尔补矩阵与离散拉普拉斯算子之间的谱等价性，确保了求解过程与网格分辨率和物理参数无关的收敛行为。这实现了对具有移动边界和显著附加质量效应的双向耦合流固相互作用（FSI）模拟的准确、稳定和高效计算。所有这些模拟均可通过标准计算平台执行。广泛的验证与确认工作——包括振荡球、沉降球和浮力球的模拟，以及涉及多个浸没体的构型——证实了求解器在广泛FSI场景中的准确性和效率。所提出的方法为需要强压力-力耦合的浸没边界模拟引入了一种新颖且易于实现的框架。
Keyword:
Moving boundary simulations
Two way coupling FSI
Implicit immersed boundary method
Schur complement
Preconditioning
AI总结
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引用论文
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