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Simulating the dynamics of flexible bodies and vortex sheets

机译：模拟柔性体和涡旋片的动力学

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We present a numerical method for the dynamics of a flexible body in an inviscid flow with a free vortex sheet. The formulation is implicit with respect to body variables and explicit with respect to the free vortex sheet. We apply the method to a flexible foil driven periodically in a steady stream. We give numerical evidence that the method is stable and accurate for a relatively small computational cost. A continuous form of the vortex sheet regularization permits continuity of the flow across the body's trailing edge. Nonlinear behavior arises gradually with respect to driving amplitude, and is attributed to the rolling-up of the vortex sheet. Flow quantities move across the body in traveling waves, and show large gradients at the body edges. We find that in the small-amplitude regime, the phase difference between heaving and pitching which maximizes trailing edge deflection also maximizes power output; the phase difference which minimizes trailing edge deflection maximizes efficiency. (C) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.
机译：我们提出了一种具有自由涡旋片的无粘性流中的柔性体动力学的数值方法。对于身体变量，该公式是隐式的，对于自由涡旋片，该公式是明确的。我们将该方法应用于以稳定流周期性驱动的柔性箔。我们提供了数值证据，表明该方法稳定且准确，且计算成本相对较低。连续的涡流片正则化形式允许流过身体后缘的连续性。非线性行为相对于驱动振幅逐渐出现，并且归因于涡旋片的卷起。流量在行波中在人体中移动，并在人体边缘显示出较大的梯度。我们发现在小振幅状态下，升沉和俯仰之间的相位差使后沿偏转最大，而功率输出也最大。使后缘挠度最小的相位差将效率最大化。 （C）2008 Elsevier Inc.保留所有权利。

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