Forschergruppe 493
Fluid-Struktur-Wechselwirkung:
Modellierung, Simulation, Optimierung

Gefördert durch die DFG   

 




Übersicht (zweite Förderperiode)

Kontakt/Koordinatoren

Prof. Dr. M. Schäfer
schaefer@fnb.tu-darmstadt.de
Technische Universität Darmstadt
Fachgebiet Numerische Berechnungsverfahren
im Maschinenbau
Petersenstraße 30

64287 Darmstadt
Prof. Dr. H.-J. Bungartz
bungartz@in.tum.de
Technische Universität München
Institut für Informatik
Lehrstuhl V
Boltzmannstraße 3

85748 Garching

 

Proceedings Workshop - 2005

Fluid-Structure Interaction
Modelling, Simulation, Optimisation
Springer Series: Lecture Notes in Computational Science and Engineering, Vol. 53
Bungartz, Hans-Joachim; Schäfer, Michael (Eds.)
2006, VIII, 394 p., 251 illus., Softcover
ISBN-10: 3-540-34595-7
ISBN-13: 978-3-540-34595-4

Zusammenfassung

Die primäre Zielsetzung der Forschergruppe ist die systematische und koordinierte Entwicklung bzw. Untersuchung numerischer Methoden zur robusten und effizienten Simulation der Fluid-Struktur-Wechselwirkung.

Beispiele für derartige Problemstellungen finden sich in großer Zahl in den unterschiedlichsten Disziplinen. Im Ingenieurbereich sind hier etwa zu nennen das Bauingenieurwesen (Brücken, Hochhäuser, Zeltdachkonstruktionen, Masten und Schornsteine, Bohrplattformen,...), der Maschinenbau (Ventile, Pumpen, Tragflügel, Schiffsschrauben,..), die Verfahrenstechnik (Rührer, Extruder, Einspritzsysteme, Rohrleitungen,...) oder die Medizintechnik (künstliche Herzklappen, künstliche Blutgefäße,...).

Die realistische transiente Simulation solcher Vorgänge stellt sehr hohe Anforderungen an die numerischen Methoden und die Rechnerkapazitäten. Über den aus der Verknüpfung struktur- und fluidmechanischer Berechnungen resultierenden Aufwand hinaus wirft die Interaktion dabei in den meisten Anwendungsszenarien eine Reihe komplizierter numerischer, informatischer sowie strömungs- bzw. strukturmechanischer Fragen auf, zu deren adäquater Beantwortung es noch intensiver Forschungsanstrengungen bedarf. Hierzu zählen etwa die Fragen nach der angemessenen Berücksichtigung der instationären und nichtlinearen Wechselwirkung selbst, nach den Grenzen partitionierter Lösungsansätze, nach der Eignung bestehender Techniken auf Strömungs- und Strukturseite, nach Robustheit und Effizienz der Verfahren oder nach einer geeigneten Beschreibung komplizierter Geometrien und deren Änderungen bis hin zur Thematik einer flexiblen Software-Umgebung für derartige Probleme.

Beteiligte Institutionen

Technische Universität Braunschweig

Fachbereich Bauingenieurwesen / Institut für Computeranwendungen im Bauingenieurwesen

Prof. Dr. M. Krafczyk, Dr.-Ing. J. Tölke

Technische Universität Darmstadt

Fachbereich Maschinenbau / Fachgebiet Numerische Berechnungsverfahren im Maschinenbau

Prof. Dr. M. Schäfer

Universität Dortmund

Institut für Angewandte Mathematik / Lehrstuhl III - Angewandte Mathematik und Numerik

Prof. Dr. S. Turek

Universität Erlangen-Nürnberg

Institut für Chemie- und Bioingenieurwesen / Lehrstuhl für Strömungsmechanik

PD Dr.-Ing. M. Breuer, Dipl.-Ing. H. Lienhart, Prof. i.R. Dr. Dr. h.c. F. Durst

Universität Heidelberg

Institut für Angewandte Mathematik / Lehrstuhl Numerische Mathematik

Prof. Dr. R. Rannacher

Technische Universität München

Institut für Statik, Baumechanik und Bauinformatik / Lehrstuhl für Statik

Prof. Dr. K.-U. Bletzinger

Institut für Statik, Baumechanik und Bauinformatik / Lehrstuhl für Bauinformatik

Prof. Dr. E. Rank, Dr.-Ing. A. Düster

Fakultät für Maschinenwesen / Lehrstuhl für Numerische Mechanik

Prof. Dr. W. Wall

Fakultät für Informatik / Lehrstuhl für Informatik mit Schwerpunkt Wissenschaftliches Rechnen

Prof. Dr. H.-J. Bungartz, Dr. M. Mehl

Geförderte Projekte

P1:

Mehrgitterverfahren zur effizienten numerischen Simulation von Fluid-Struktur-Wechselwirkungen

Projektleiter: Prof. Schäfer (TU Darmstadt)

P2:

Adaptive FE-Methoden zur Fluid-Struktur-Kopplung

Projektleiter: Prof. Rannacher (Universität Heidelberg)

P3:

Monolithische ALE-Verfahren und gekoppelte Mehrgitterlöser für Fluid-Struktur-Wechselwirkung

Projektleiter: Prof. Turek (Universität Dortmund)

P4:

Numerische und experimentelle Untersuchung der Fluid-Struktur-Wechselwirkung für turbulente dreidimensionale Strömungen - Prinzipkonfiguration FLUSTRUC

Projektleiter: PD Dr.-Ing. Breuer, Dipl.-Ing. Lienhart, Prof. Durst (Universität Erlangen-Nürnberg)

P6:

Numerische Simulation von Fluid-Struktur-Wechselwirkungen auf kartesischen Gittern

Projektleiter: Prof. Bungartz, Dr. Mehl (TU München)

P8:

Lattice-Boltzmann Ansätze zur Simulation bidirektionaler Fluid-Struktur-Probleme mit Turbulenz

Projektleiter: Prof. Krafczyk, Dr.-Ing. Tölke (TU Braunschweig)

P9:

Effiziente Ansätze bei Fluid-Struktur-Wechselwirkungen mit großen Deformationen und Topologieänderungen

Projektleiter: Prof. Wall (TU München)

P10:

Elemente hoher Ordnung in der Fluid-Struktur-Wechselwirkung

Projektleiter: Prof. Rank, Dr.-Ing. Düster (TU München)

P11:

Sensitivitätsanalyse und Optimierung im Kontext partitionierter Verfahren der Fluid-Struktur-Wechselwirkung

Projektleiter: Prof. Bletzinger (TU München)


Letzte Änderung: 2006-10-11 (mb)