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Conservative coupling method between an inviscid compressible fluid flow and a three-dimensional deformable structure with possible fragmentation

Résumé : Nous développons une méthode de couplage entre un fluide compressible non-visqueux et une structure tridimensionnelle mobile. Nous considérons d'abord une structure rigide, puis déformable, et enfin avec fragmentation. Le couplage repose sur une méthode conservative de type frontières immergées en combinaison avec une méthode de Volumes Finis pour le fluide et une méthode d'Éléments Discrets pour la structure. La méthode de couplage assure la conservation de la masse, de la quantité de mouvement et de l'énergie totale du système. Elle présente également des propriétés de consistance, comme l'absence d'effets de rugosité artificielle sur une paroi rigide. La méthode de couplage est explicite en temps dans le cas d'une structure rigide, et semi-implicite dans le cas d'une structure déformable. La méthode semi-implicite en temps évite que des déformations tangentielles de la structure ne se transmettent au fluide, et la résolution itérative jouit d'une convergence géométrique sous une condition CFL non restrictive sur le pas de temps. Nous présentons des résultats numériques montrant la robustesse de la méthode dans le cas d'une sphère rigide mise en mouvement par une onde de choc, une poutre encastrée fléchie par une onde de choc et un cylindre se fragmentant sous l'action d'une explosion interne
Document type :
Theses
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https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-01111912
Contributor : Maria Adela Puscas <>
Submitted on : Sunday, February 1, 2015 - 2:00:06 PM
Last modification on : Tuesday, July 4, 2017 - 11:14:50 AM
Document(s) archivé(s) le : Wednesday, May 27, 2015 - 3:22:10 PM

Identifiers

  • HAL Id : tel-01111912, version 1

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Citation

Maria Adela Puscas. Conservative coupling method between an inviscid compressible fluid flow and a three-dimensional deformable structure with possible fragmentation. General Mathematics [math.GM]. Université Paris-Est, 2014. English. ⟨NNT : 2014PEST1097⟩. ⟨tel-01111912⟩

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