何濤副研究員在《Physics of Fluids》撰文揭示流固耦合高效數值模拟最新進展
近日，伟德betvlctor体育官网副研究員何濤博士在美國物理聯合會（The American Institute of Physics）旗下的流體力學領域國際權威期刊《Physics of Fluids》上發表了題為“An efficient selective cell-based smoothed finite element approach to fluid-structure interaction”的研究文章。文章提出了關于大幅改善流固耦合精确數值模拟效率的最新成果，并作為編輯精選（Editor’s Pick, EP）登載于該刊網站主頁，同時在标題後标識特殊圖标向讀者推薦。
光滑有限元法（Smoothed Finite Element Method, SFEM）是近十來年興起的一類新型數值模拟方法，具有精度高、收斂性好和網格扭曲适應性強等突出優點，成功用于固體力學、熱傳導、聲學和生物醫學等領域。針對單元型光滑有限元法存在梯度計算較為耗時的不足，何濤副研究員借助特征線分裂算法，提出一種具備零能模式穩定的選擇性積分方案，靈活實現不可壓縮粘性Naiver-Stokes方程的光滑Galerkin弱式積分，在保證流固耦合模拟精度的同時大幅提升數值效率。該項工作為工程結構多物理場耦合效應的精确建模與大規模仿真提供了重要分析工具，受到審稿人和編輯一緻好評。研究得到了上海市自然科學基金面上項目的資助。
圖1. 圓柱橫向渦激振動模拟：渦量雲圖與計算效率對比
圖2. 幾何非線性懸臂梁渦激振動模拟：渦量雲圖與計算效率對比
附全文鍊接: https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/5.0010562