流体解析(CFD) — 流体構造連成
CFD側から見た流体構造連成(FSI)の中心課題は、「動く・変形する境界を流体メッシュでどう追うか」です。メッシュを変形させて追従するALE法と、固定メッシュに物体の存在を力として埋め込むIBM(埋め込み境界法)が二大アプローチで、変形の大きさ・トポロジー変化の有無・精度要求で使い分けます。大変形でALEメッシュが破綻する問題、IBMの壁面精度の問題と、どちらにも明確な弱点がある点が重要です。
収録記事「ALE法によるFSI」は、メッシュ変形制御(ばねアナロジー・ラプラス平滑化)と幾何保存則(GCL)を含む定式化を、「埋め込み境界法(IBM)—理論と定式化」は、直接強制法・ゴーストセル法の違いと境界層解像の限界を扱います。2本を読み比べると手法選択の判断軸が立ちます。
収録記事
FSI・連成