velikost textu

Fluid-structure interaction

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Fluid-structure interaction
Název v češtině:
Interakce proudící tekutiny a elastického tělesa
Typ:
Disertační práce
Autor:
RNDr. Adam Kosík
Školitel:
prof. RNDr. Miloslav Feistauer, DrSc., dr. h. c.
Oponenti:
Prof. Dr. Thomas Richter
Doc. RNDr. Jiří Fürst, Ph.D.
Id práce:
85362
Fakulta:
Matematicko-fyzikální fakulta (MFF)
Pracoviště:
Katedra numerické matematiky (32-KNM)
Program studia:
Matematika (P1101)
Obor studia:
Vědecko-technické výpočty (4M6)
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
27. 9. 2016
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
Navierovy-Stokesovy rovnice, lineární a nelineární elasticita, sdružené problémy proudění a pružnosti, metoda konečných prvků, numerická analýza, algoritmizace
Klíčová slova v angličtině:
Navier-Stokes equations, linear and nonlinear elasticity, coupled flow-elasticity problems, finite element method, numerical analysis, algorithmization
Abstrakt:
V této práci se zabýváme numerickou simulací interakce proudící stlačitel- né vazké tekutiny a elastického tělesa ve 2D. Deformace obtékaného elastického tělesa jsou popsány pomocí 2D lineárního modelu pružnosti a nelineárního St. Ve- nantova-Kirchhoffova a neo-Hookeova modelu pružnosti. Proudění tekutiny je popsáno stlačitelnými Navierovými-Stokesovými rovnicemi, které jsou formulo- vány v ALE (arbitrary Lagrangian-Eulerian) tvaru. Pomocí ALE metody bereme v potaz časovou závislost oblasti vyplněné tekutinou. Diskretizace problému proudění i problému pružnosti je provedena pomocí nespojité Galerkinovy metody konečných prvků (DGM). Svoji pozornost věnujeme testování DGM aplikované na řešení problémů proudění tekutiny a pružnosti. Dále popisujeme algoritmus interakce a způsobu, jak vyřešit problém deformace oblasti vyplněné proudící tekutinou. Motivací naší práce jsou aplikace v biomedicíně. Numerické experi- menty zahrnují numerickou simulaci kmitání lidských hlasivek vyvolané působe- ním stlačitelného vazkého proudění.
Abstract v angličtině:
In this thesis we are concerned with the numerical simulation of the in- teraction of compressible viscous flow and an elastic structure in 2D. For the elastic deformation we use a 2D linear model and nonlinear St. Venant- Kirchhoff and neo-Hookean models. The flow is described by the compressible Navier-Stokes equations written in the arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) form in order to take into account the time-dependence of the flow domain. The discretization of both the flow problem and the elasticity problem is re- alized by the discontinuous Galerkin finite element method (DGM). We focus on testing the DGM applied to the solution of the flow and elasticity prob- lems. Furthermore, we discuss the coupling algorithm and the technique, how to deal with the deformation of the computational domain for the fluid flow problem. Our work is motivated by the biomedical applications. Numerical experiments include numerical simulation of vibrations of human vocal folds induced by the compressible viscous flow.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce RNDr. Adam Kosík 22.32 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce RNDr. Adam Kosík 19 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky RNDr. Adam Kosík 20 kB
Stáhnout Posudek vedoucího prof. RNDr. Miloslav Feistauer, DrSc., dr. h. c. 741 kB
Stáhnout Posudek oponenta Prof. Dr. Thomas Richter 404 kB
Stáhnout Posudek oponenta Doc. RNDr. Jiří Fürst, Ph.D. 434 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby doc. Mgr. Petr Knobloch, Dr. 46 kB