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Application of SPH-FE method for fluid-structure interaction using immersed boundary method

机译：SPH-FE法在沉浸边界法在流固耦合中的应用

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Purpose - This paper aims to propose a new smoothed particle hydrodynamics (SPH)-finite element (FE) algorithm to study fluid-structure interaction (FSI) problems.Design/methodology/approach - The fluid domain is discretized based on the theory of SPH), and solid part is solved through FE method, similar to other SPH-FE methods in the previous studies. Instead of master-slave technique, the interpolating (kernel) functions of immersed boundary method are implemented to couple fluid and solid domains. The procedure of modeling completely follows the classic IB framework where forces and velocities are transferred between interacting parts. Three benchmark FSI problems are simulated and the results are compared with those of similar numerical and experimental works.Findings - The proposed SPH-FE algorithm with promising and acceptable results can be utilized as a reliable method to simulate FSI problems.Originality/value - Contrary to most SPH-FE algorithms, the calculation of contact force is not required at interacting boundaries and no iterative process is proposed to calculate forces, velocities and positions at new time step.
机译：目的-本文旨在提出一种新的平滑粒子流体动力学（SPH）-有限元（FE）算法，以研究流固耦合问题（FSI）。设计/方法/方法-根据SPH理论离散化流体域），并通过有限元方法解决了固体部分的问题，这与之前研究中的其他SPH-FE方法类似。代替主从技术，实现浸入边界方法的插值（核）函数来耦合流体和固体域。建模过程完全遵循经典的IB框架，其中力和速度在相互作用的零件之间传递。模拟了三个基准FSI问题，并将结果与​​类似的数值和实验工作进行了比较。发现-提出的SPH-FE算法具有令人满意的结果，可以用作模拟FSI问题的可靠方法。原始性/价值-相反对于大多数SPH-FE算法，不需要在相互作用边界处计算接触力，也没有提出迭代过程来计算新时间步的力，速度和位置。

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