Partitioned Solution Strategies for Strongly-Coupled Fluid-Structure Interaction Problems in Maritime Applications

Marcel König

doi:10.51202/9783186351180

Zusammenfassung

Eine sehr interessante und umfangreiche Arbeit aus der „Arbeitsgruppe Numerische Strukturanalyse mit Anwendungen in der Schiffstechnik“ aus dem Institut „M-10“ der Technischen Universität Hamburg – das lohnt sich!.

Many engineering applications are governed by coupled multifield phenomena. In this thesis, a partitioned solution approach is followed to solve these kind of problems, which does not only enable the use of different discretization schemes for each of the subproblems but also allows to reuse specialized and efficient solvers, which enhances modularity, software reusability, and performance. A framework for the partitioned analysis of general multifield problems is proposed and implemented in the generic software library comana, which is verified against various benchmark problems and successfully applied to sophisticated fluid-structure interaction problems from the maritime industry.

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Bibliographische Angaben

Copyrightjahr: 2018
ISBN-Print: 978-3-18-335118-3
ISBN-Online: 978-3-18-635118-0
Verlag: VDI Verlag, Düsseldorf
Reihe: Mechanik/Bruchmechanik
Band: 351
Sprache: Deutsch
Seiten: 266
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

Titelei/Inhaltsverzeichnis Teilzugriff Seiten I - XVI Download Kapitel (PDF)
1. Motivation Kein Zugriff
2. State of the Art Kein Zugriff
3. Purpose and Scope of this Thesis Kein Zugriff
4. Outline of this Thesis Kein Zugriff
1. 1. Kinematics Kein Zugriff
  2. Conservation Laws Kein Zugriff
  3. Discretization and Numerical Solution Kein Zugriff
2. 1. Problem Statement Kein Zugriff
  2. Discretization and Numerical Solution Kein Zugriff
1. 1. Kinematics Kein Zugriff
  2. Balance Equations Kein Zugriff
  3. Constitutive Relations Kein Zugriff
  4. Variational Formulation and Linearization Kein Zugriff
  5. Spatial Discretization Kein Zugriff
  6. Temporal Discretization Kein Zugriff
2. Rigid Body Equations Kein Zugriff
1. Governing Equations Kein Zugriff
2. Generic Partitioned Coupling Algorithm Kein Zugriff
3. Illustrative Coupled Problem Kein Zugriff
4. 1. Polynomial Predictors Kein Zugriff
  2. Predictors Based on Taylor Series Expansions Kein Zugriff
  3. Adaptive Predictors Kein Zugriff
  4. Comparison of Predictors Kein Zugriff
5. 1. Nearest Neighbor Interpolation Kein Zugriff
  2. Barycentric Interpolation Kein Zugriff
  3. Radial Basis Function Interpolation Kein Zugriff
  4. Inverse Distance Weighting Kein Zugriff
  5. Interpolation on Finite Element Meshes Kein Zugriff
  6. Interpolation on Polygonal and Polyhedral Meshes Kein Zugriff
  7. Comparison of Interpolation Schemes Kein Zugriff
6. Convergence Criteria Kein Zugriff
7. 1. Constant Relaxation Kein Zugriff
  2. Aitken Relaxation and Related Methods Kein Zugriff
  3. Vector ε-Algorithm Kein Zugriff
  4. Topological ε-Algorithm Kein Zugriff
  5. Vector θ-Algorithm Kein Zugriff
  6. Generalized θ-Algorithm Kein Zugriff
  7. Vector w-Transformation Kein Zugriff
  8. Euclidean w-Transformation Kein Zugriff
  9. Broyden Method Kein Zugriff
  10. Quasi-Newton Least Squares Method Kein Zugriff
  11. Comparison of Convergence Acceleration Schemes Kein Zugriff
1. General Concepts Kein Zugriff
2. 1. Traits Kein Zugriff
  2. Containers Kein Zugriff
3. Communication Data Structures Kein Zugriff
4. 1. Custom Point Scattering Kein Zugriff
  2. Basis Functions, Cell Topology, and Cell Geometry Kein Zugriff
  3. Projection Procedure Kein Zugriff
  4. Integration Kein Zugriff
5. 1. Predictors Kein Zugriff
  2. Interpolation Schemes Kein Zugriff
  3. Convergence Acceleration Schemes Kein Zugriff
6. 1. Generic Functions and Classes Kein Zugriff
  2. C/C++ Solvers Kein Zugriff
  3. Fortran Solvers Kein Zugriff
  4. MATLAB/Octave Solvers Kein Zugriff
  5. Python Solvers Kein Zugriff
  6. APDL Solvers Kein Zugriff
7. Simulation Setup Kein Zugriff
1. Two-Dimensional Lid-Driven Cavity Flow with Flexible Bottom Kein Zugriff
2. Three-Dimensional Lid-Driven Cavity Flow with Flexible Bottom Kein Zugriff
3. Round Cylinder with Flexible Membrane in Channel Flow Kein Zugriff
4. Square Cylinder with Flexible Membrane in Channel Flow Kein Zugriff
5. Flapping Console in Channel Flow Kein Zugriff
6. Flexible Restrictor in Converging Channel Kein Zugriff
7. Shell in Steady-State Cross-Flow Kein Zugriff
8. Spherical Dome in Channel Flow Kein Zugriff
9. Pressure Pulse in a Straight Elastic Vessel Kein Zugriff
10. Floating Object in Free-Surface Flow Kein Zugriff
11. Sloshing Effects in Partly-Filled Tank Kein Zugriff
12. Dam Break Kein Zugriff
13. Hydrofoil in Steady-State Flow Kein Zugriff
14. Ship Propeller Kein Zugriff
15. Wind Turbine Rotor Kein Zugriff
16. Electro-Thermo-Mechanically Coupled Rod Kein Zugriff
17. Bimetallic Beam Kein Zugriff
1. Floating Offshore Wind Turbine Kein Zugriff
2. 1. Cylinder in Waves Kein Zugriff
  2. Crew Transfer Vessel in Waves Kein Zugriff
  3. Crew Transfer Vessel in Waves Including the Influence of Monopile Kein Zugriff
  4. Contact Problem between Fender and Monopile Kein Zugriff
  5. Berthing Maneuver of Crew Transfer Vessel Kein Zugriff
1. 1. Linear line element Kein Zugriff
  2. Quadratic line element Kein Zugriff
  3. Cubic line element Kein Zugriff
  4. Linear triangle element Kein Zugriff
  5. Quadratic triangle element Kein Zugriff
  6. Linear quadrilateral element Kein Zugriff
  7. Serendipity quadrilateral element Kein Zugriff
  8. Quadratic quadrilateral element Kein Zugriff
  9. Linear tetrahedral element Kein Zugriff
  10. Quadratic tetrahedral element Kein Zugriff
  11. Linear hexahedral element Kein Zugriff
  12. Serendipity hexahedral element Kein Zugriff
  13. Quadratic hexahedral element Kein Zugriff
Bibliography Kein Zugriff Seiten 252 - 266