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A mechanically consistent model for fluid-structure interactions with contact including seepage

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Datum

2021

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Burman, Erik
Fernández, Miguel A.
Frei, Stefan
Gerosa, Fannie M.

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Zusammenfassung

We present a new approach for the mechanically consistent modelling and simulation of fluid-structure interactions with contact. The fundamental idea consists of combining a relaxed contact formulation with the modelling of seepage through a porous layer of co-dimension 1 during contact. For the latter, a Darcy model is considered in a thin porous layer attached to a solid boundary in the limit of infinitesimal thickness. In combination with a relaxation of the contact conditions the computational model is both mechanically consistent and simple to implement. We analyse the approach in detailed numerical studies with both thick- and thin-walled solids, within a fully Eulerian and an immersed approach for the fluid-structure interaction and using fitted and unfitted finite element discretisations.

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Fachgebiet (DDC)
510 Mathematik

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VersionDatumZusammenfassung
2022-05-12 10:17:16
Veröffentlichung in Zeitschrift
1*
2021-11-22 15:25:43
* Ausgewählte Version