利用能量守恒和径向基函数插值的流固耦合界面数据传递方法  

Data Exchange Method for Fluid-Structure Interaction Based on Energy Conservation and Interpolation Algorithm Adopting Radial Basis Function

作　　者：苏波[1,2] 钱若军[1] 袁行飞[3] 于猛[1] 

机构地区：[1]同济大学土木工程学院,上海200092 [2]江苏大学理学院,江苏镇江212013 [3]浙江大学土木工程学院,杭州310027

出　　处：《西安交通大学学报》2009年第9期114-119,共6页Journal of Xi'an Jiaotong University

基　　金：国家自然科学基金资助项目(50708092);浙江省自然科学基金资助项目(R1080363)

摘　　要：根据界面能量守恒原理,将径向基函数(RBF)引入流固耦合分析领域,提出了基于RBF插值的流固耦合界面数据传递方法(RBF/FSI).推导了界面位移传递矩阵,并根据RBF/FSI算法编制了相应的界面信息传递的计算程序.以三维耦合界面的位移信息传递为例,将数值计算结果和解析解进行了对比分析,结果表明,RBF/FSI算法计算效率高,计算结果准确,适合处理复杂耦合界面的流固耦合信息传递.此外,RBF/FSI算法允许CSD(计算结构力学)、CFD(计算流体力学)采用任意网格形式,因此在CSD和CFD计算程序之间可以开发独立的界面信息传递接口程序,很容易实现弱耦合分析.Following the principle of energy conservation, a method adopting radial basis function （RBF） is proposed to perform fluid-structure interaction （FSI） analysis. The displacement transfer matrix H is deduced and a corresponding program by RBF/FSI algorithm is developed. Taking displacement data exchange with 3D interface as an example, the numerical solution by RBF/FSI method is compared with the analytical one. The result shows that RBF/FSI method is efficient and accurate, and is suitable for FSI data exchange on complicated interface. Moreover, the method allows CSD（Computational Structural Dynamics） and CFD（Computational Fluid Dynamics） to choose arbitrary grid form to easily realize loose coupling method by developing an independent interface program between CSD and CFD solvers.

关 键 词：流固耦合 数据传递 径向基函数 能量守恒 

分 类 号：TU311.3[建筑科学—结构工程] O242.2[理学—计算数学]