High‐order implicit Runge–Kutta time integrators for fluid‐structure interactions
Notice bibliographique
Résumé
Summary This paper presents an approach to develop high‐order, temporally accurate, finite element approximations of fluid‐structure interaction (FSI) problems. The proposed numerical method uses an implicit monolithic formulation in which the same implicit Runge–Kutta (IRK) temporal integrator is used for the incompressible flow, the structural equations undergoing large displacements, and the coupling terms at the fluid‐solid interface. In this context of stiff interaction problems, the fully implicit one‐step approach presented is an original alternative to traditional multistep or explicit one‐step finite element approaches. The numerical scheme takes advantage of an arbitrary Lagrangian–Eulerian formulation of the equations designed to satisfy the geometric conservation law and to guarantee that the high‐order temporal accuracy of the IRK time integrators observed on fixed meshes is preserved on arbitrary Lagrangian–Eulerian deforming meshes. A thorough review of the literature reveals that in most previous works, high‐order time accuracy (higher than second order) is seldom achieved for FSI problems. We present thorough time‐step refinement studies for a rigid oscillating‐airfoil on deforming meshes to confirm the time accuracy on the extracted aerodynamics reactions of IRK time integrators up to fifth order. Efficiency of the proposed approach is then tested on a stiff FSI problem of flow‐induced vibrations of a flexible strip. The time‐step refinement studies indicate the following: stability of the proposed approach is always observed even with large time step and spurious oscillations on the structure are avoided without added damping. While higher order IRK schemes require more memory than classical schemes (implicit Euler), they are faster for a given level of temporal accuracy in two dimensions. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».