Continuum mechanical considerations for rigid bodies and fluid-structure interaction problems

The present work deals with continuum mechanical considerations for deformable and rigid solids as well as for fluids. A common finite element framework is used to approximate all systems under considerations. In particular, we present a standard displacement based formulation for the deformable solids and make use of this framework for the transition of the solid to a rigid body in the limit of infinite stiffness. At last, we demonstrate how to immerse a discretized solid into a fluid for fluid-structure interaction problems.

Przedstawiona praca dotyczy mechaniki continuum w zastosowaniu do ciał sztywnych i odkształcalnych oraz do płynów. W ramach wspólnego systemu elementów skończonych dokonano aproksymacji całego rozważanego systemu. W szczególności, przedstawiono standardowe, oparte na przemieszczeniach, sformułowanie FEM dla ciał deformowalnych i wykorzystano je przy przejściu granicznym do ciała o nieskończonej sztywności. W końcu, zademonstrowano problemy interakcji między płynem a strukturą na przykładzie zdyskretyzowanego ciała zanurzonego w cieczy.