Schémas numériques stables pour fluides, structures et leurs interactions PDF Download
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Author: Cornel Marius Murea
Publisher: ISTE Group
ISBN: 1784053465
Category : Differential equations, Partial
Languages : fr
Pages : 209
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Book Description
Cet ouvrage examine des schémas numériques stables pour fluides incompressibles, structures élastiques linéaires et non linéaires, ainsi que pour l’interaction fluide-structure. Il expose une sélection de méthodes fondamentales, mais aussi quelques nouvelles approches. Pour les fluides gouvernés par les équations de Stokes et de Navier-Stokes, cet ouvrage présente la méthode des éléments finis mixtes. Dans le cas où le domaine occupé par le fluide est en mouvement, le formalisme ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian) est employé. Des schémas sont analysés pour les structures élastiques linéaires ou qui vérifient le modèle de Saint Venant- Kirchhoff. Pour l'interaction fluide-structure, l’ouvrage expose d'abord un schéma implicite, puis un schéma semi-implicite où le domaine du fluide est calculé d'une manière explicite. L’auteur donne la démonstration détaillée de la stabilité pour chaque schéma présenté. Chaque chapitre se termine par des tests numériques qui confirment les résultats théoriques. Cet ouvrage s’adresse aux étudiants en Master 2 mathématiques ainsi qu’aux élèves des écoles d’ingénieurs.
Author: Cornel Marius Murea
Publisher: ISTE Group
ISBN: 1784053465
Category : Differential equations, Partial
Languages : fr
Pages : 209
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Book Description
Cet ouvrage examine des schémas numériques stables pour fluides incompressibles, structures élastiques linéaires et non linéaires, ainsi que pour l’interaction fluide-structure. Il expose une sélection de méthodes fondamentales, mais aussi quelques nouvelles approches. Pour les fluides gouvernés par les équations de Stokes et de Navier-Stokes, cet ouvrage présente la méthode des éléments finis mixtes. Dans le cas où le domaine occupé par le fluide est en mouvement, le formalisme ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian) est employé. Des schémas sont analysés pour les structures élastiques linéaires ou qui vérifient le modèle de Saint Venant- Kirchhoff. Pour l'interaction fluide-structure, l’ouvrage expose d'abord un schéma implicite, puis un schéma semi-implicite où le domaine du fluide est calculé d'une manière explicite. L’auteur donne la démonstration détaillée de la stabilité pour chaque schéma présenté. Chaque chapitre se termine par des tests numériques qui confirment les résultats théoriques. Cet ouvrage s’adresse aux étudiants en Master 2 mathématiques ainsi qu’aux élèves des écoles d’ingénieurs.
Author: Georges-Henri Cottet
Publisher: Springer Nature
ISBN: 3030700755
Category : Mathematics
Languages : fr
Pages : 198
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Book Description
Les modèles eulériens sont devenus dans les quinze dernières années des outils populaires pour étudier les interactions fluide-structure, car, au contraire des méthodes plus classiques de type ALE, ils permettent de résoudre numériquement ces problèmes en se ramenant à une grille et une méthode de résolution unique pour les différents milieux. Ce livre s’intéresse à cette classe de modèles en adoptant le point de vue original des méthodes level-set, utilisées à la fois pour suivre les interfaces fluide-solide, représenter les contraintes élastiques des solides et modéliser les forces de contact entre solides. Il combine un éclairage mathématique des modèles, des aspects d’analyse numérique, des codes élémentaires et des illustrations numériques permettant au lecteur de se faire une idée des domaines d’application et des performances de ces modèles. Les pré-requis nécessaires pour profiter pleinement de son contenu font partie du bagage scientifique d’élèves de niveau master en mathématiques appliquées ou mécanique théorique. Il sera un outil pédagogique fructueux pour des cours de deuxième année de master ou de début de thèse, ainsi que pour des chercheurs voulant aborder ou approfondir ce domaine.
Author: Mario César Suárez Arriaga
Publisher: CRC Press
ISBN: 0203886224
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 496
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Book Description
Mathematics is a universal language. Differential equations, mathematical modeling, numerical methods and computation form the underlying infrastructure of engineering and the sciences. In this context mathematical modeling is a very powerful tool for studying engineering problems, natural systems and human society. This interdisciplinary book cont
Author: Lea Batteux
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
Ce travail de thèse porte sur la modélisation d'écoulements multiphasiques incompressibles, avec une application aux systèmes fluide-particules. En guise d'introduction on présente le problème physique suivi de deux méthodes de pénalisation de volume retenues pour sa modélisation. L'une des méthodes consiste à faire appel aux équations de Navier-Stokes à densité et viscosité variables, puis à pénaliser le tenseur des taux de déformations dans la région occupée par les particules. Les résultats démontrés sont consacrés à ces équations. On considère dans un premier temps un schéma implicite obtenu par discrétisation des équations de Navier-Stokes à densité et viscosité variables sur un maillage MAC non uniforme pour les volumes finis. Après avoir démontré l'existence de solutions à chaque pas de temps, on réalise l'étude de convergence de ce schéma lorsque les pas de discrétisation en temps et espace tendent vers 0. Une alternative au schéma précédent utilisant une méthode de projection incrémentale est ensuite étudiée et prouvée stable. Afin de simuler les problèmes d'écoulements multiphasiques, on introduit une technique pour advecter efficacement la densité. Elle vient remplacer le transport par le schéma upwind, générateur de diffusions numériques. On présente finalement un code de calcul multi-langage développé pour la simulation de problèmes fluide-structure en 3D avec les schémas introduits. On détaille alors les algorithmes implémentés pour les méthodes de pénalisation. On conclut avec une perspective de parallélisme du code à l'aide d'une méthode de splitting d'opérateur qui a déjà été expérimentée pour des problèmes paraboliques.
Author: P. Lascaux
Publisher:
ISBN:
Category : Engineering mathematics
Languages : en
Pages : 460
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Book Description
Author:
Publisher:
ISBN:
Category : Mathematics
Languages : en
Pages : 398
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Book Description
Author:
Publisher:
ISBN:
Category : Mathematics
Languages : en
Pages : 908
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Book Description
Author: William S. Slaughter
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 1461200938
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 557
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Book Description
This book is derived from notes used in teaching a first-year graduate-level course in elasticity in the Department of Mechanical Engineering at the University of Pittsburgh. This is a modern treatment of the linearized theory of elasticity, which is presented as a specialization of the general theory of continuum mechanics. It includes a comprehensive introduction to tensor analysis, a rigorous development of the governing field equations with an emphasis on recognizing the assumptions and approximations in herent in the linearized theory, specification of boundary conditions, and a survey of solution methods for important classes of problems. Two- and three-dimensional problems, torsion of noncircular cylinders, variational methods, and complex variable methods are covered. This book is intended as the text for a first-year graduate course in me chanical or civil engineering. Sufficient depth is provided such that the text can be used without a prerequisite course in continuum mechanics, and the material is presented in such a way as to prepare students for subsequent courses in nonlinear elasticity, inelasticity, and fracture mechanics. Alter natively, for a course that is preceded by a course in continuum mechanics, there is enough additional content for a full semester of linearized elasticity.
Author: Schaft Van Der
Publisher:
ISBN: 9781601987860
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 230
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Book Description
Port-Hamiltonian Systems Theory: An Introductory Overview provides a concise and easily accessible description of the foundations underpinning the subject and emphasizes novel developments in the field, which will be of interest to a broad range of researchers.
Author: Jean-Paul Caltagirone
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1119575141
Category : Mathematics
Languages : en
Pages : 277
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Book Description
The discrete vision of mechanics is based on the founding ideas of Galileo and the principles of relativity and equivalence, which postulate the equality between gravitational mass and inertial mass. To these principles are added the Hodge–Helmholtz decomposition, the principle of accumulation of constraints and the hypothesis of the duality of physical actions. These principles make it possible to establish the equation of motion based on the conservation of acceleration considered as an absolute quantity in a local frame of reference, in the form of a sum of the gradient of the scalar potential and the curl of the vector potential. These potentials, which represent the constraints of compression and rotation, are updated from the discrete operators. Discrete Mechanics: Concepts and Applications shows that this equation of discrete motion is representative of the compressible or incompressible flows of viscous or perfect fluids, the state of stress in an elastic solid or complex fluid and the propagation of nonlinear waves.
