Fluid structure interaction with curved space lattice Boltzmann
提出了一种新的流固耦合（FSI）模拟方法，将二阶弯曲空间格子Boltzmann流体求解器（LBM）与薄壳有限元法（FEM）相结合。LBM可以在弯曲坐标系中的标准晶格上独立工作，而不需要插值，重新网格化或浸入边界。LBM分布函数在坐标变化下动态变换。此外，力和动量可以在任何几何形状的节点上精确计算。此外，有限元壳是一个完整的数值工具，实现了如增长，自接触和强大的外力。我们显示分辨率收敛误差下的度量变形的标准测试。质量和体积守恒，动量传递，边界滑移和压力维持通过具体的例子进行了验证。此外，还对变形稳定性进行了简要分析。接下来，我们研究了方形流体流动通道与可变形壳体的相互作用。最后，我们模拟了中等雷诺数下的旗帜、空气流动通道。该方案仅限于O（10%）相对于域大小的小变形，通过提高其稳定性，该方法可以自然地扩展到多个应用程序，而无需进一步的实现。
2018-03-21 physics.comp-ph
Mechanism-Resolved Interface Momentum Transfer in Immersed-Boundary Lattice Boltzmann Simulations
该研究以经典流动案例为探针，解析IB-LBM模拟中边界方案、核函数等对界面动量传递的影响，揭示机制并替代通用方案排序。
2026-09-03 physics.comp-ph physics.flu-dyn
LEDDS: Portable LBM-DEM simulations on GPUs
University of Geneva（日内瓦大学）；Beijing Normal - Hong Kong Baptist University（北京师范大学-香港浸会大学联合国际学院）
本文提出LEDDS框架，通过算法原语实现LBM-DEM模拟，展现高抽象层次下的高性能与可移植性，验证了其在颗粒流和流-粒子相互作用中的有效性。
2026-04-20 physics.comp-ph
PIBM: Particulate immersed boundary method for fluid-particle interaction problems
众所周知，颗粒的数量应该按比例增加，以实现工业规模的模拟。当考虑周围流体的运动时，计算更加计算密集。除了计算机硬件和数值算法的进步外，耦合格式对计算效率也起着重要作用。在这项研究中，一个粒子浸没边界法（PIBM）模拟流体颗粒多相流的二维和三维应用程序进行了评估。PIBM背后的想法来自传统的基于动量交换的浸入边界法（IBM），将每个拉格朗日点视为固体粒子。这种处理使得LBM能够与驻留在特定网格单元内的细颗粒耦合。在相同的粒子数和网格数下，与传统IBM相比，二维模拟的加速比可提高几十倍，三维模拟的加速比可提高几百倍。采用格子玻尔兹曼方法-粒子浸没边界方法-离散元方法对牛顿流体中的粒子沉降问题进行了数值模拟，结果表明，PIBM方法能较好地反映流体中粒子运动的特征，是一种很有前途的求解流体-粒子相互作用问题的方法。
2014-07-25 physics.comp-ph physics.flu-dyn
A simple algorithm to implement jump boundary conditions within the lattice Boltzmann method
提出了一种在格子玻尔兹曼方法（LBM）中实现非定常跳跃边界条件的算法。这对于解决涉及通过表现出对传输的阻力的界面或膜的质量或热传递的问题是有用的。该算法是简单的，以实现在现有的LBM为基础的代码，计算扩散和平流的标量场，无论是温度或溶质浓度。解析解恢复数值与可接受的精度的限制情况下的平面膜。该算法适用于移动自由边界和采用任意几何形状时，结合浸入边界法。这是通过模拟控制释放的溶质从一个固定的刚性粒子和从一个移动的可变形粒子。
2018-11-05 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.comp-ph
A Boundary Thickening-based Direct Forcing Immersed Boundary Method for Fully Resolved Simulation of Particle-laden Flows
提出了一种基于边界增厚的直接强迫（BTDF）浸没边界（IB）方法，用于有限尺寸颗粒不可压粘性流动的全分辨模拟。通过稍微加厚边界厚度，固体边界上的拉格朗日点与其相邻的流体欧拉网格之间的局部通信得到改善，基于隐式直接强迫（IDF）方法和正则化δ函数的单位分割条件。这种策略产生了一个简单的，但更好地施加无滑移和无渗透的边界条件比传统的直接强迫（DF）技术。特别是，该BTDF方法可以达到与其他代表性的改进方法，如多直接强迫（multi-direct forcing，简称DF）、隐式速度校正（implicit velocity correction，简称IVC）和再生核粒子方法（reproducing kernel particle method，简称RKPM）相媲美的数值精度，而其计算成本却保持得很低，与传统DF方法几乎相当。还揭示了边界增厚的最佳厚度值对正则化δ函数形式的依赖性。通过将格子玻尔兹曼方法（LBM）与BTDF-IB耦合，对圆柱绕流的爬行流动（Re=0.1）、定常旋涡分离流动（Re=40）和非定常旋涡脱落流动（Re=200）进行了数值模拟，验证了BTDF-IB方法的鲁棒性。
2018-06-25 physics.comp-ph physics.flu-dyn
A volume penalization lattice Boltzmann method for simulating flows in the presence of obstacles
LBM与体积惩罚（VP LBM）方法相结合，以模拟存在障碍物的流动。使用单弛豫时间LBM和多弛豫时间LBM。对于流体运动被移动边界增强的情况，我们的结果与分析结果的比较是令人满意的。本文还计算了较高雷诺数下圆柱绕流。在这种情况下，VP LBM方法被并行化。我们的结果与文献中发现的比较，证明了VP LBM处理复杂流动的可靠性。
2018-12-13 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Stabilization of the Lattice Boltzmann Method Using Information Theory
利用最小交叉熵原理，通过最小化Kullback-Leibler散度，导出了一种新的格子玻尔兹曼方法.通过执行实际的单步Newton-Raphson最小化（MinxEnt-LBM），可以实现更精确和稳定的格子玻尔兹曼方法。为了证明这一点，一维激波管和二维盖驱动空腔流模拟进行了比较，单弛豫时间LBM，双弛豫时间LBM，多弛豫时间LBM和Eherenfest步骤LBM。
2018-01-11 physics.comp-ph physics.flu-dyn
On the accuracy and performance of the lattice Boltzmann method with 64-bit, 32-bit and novel 16-bit number formats
用格子玻尔兹曼方法（LBM）进行流体动力学模拟是非常占用内存的。除了减少内存占用外，与FP 64（双）精度相比，使用FP 32（单）精度可以实现显着的性能优势，特别是在GPU上。在这里，我们评估使用偶数FP 16和Posit 16（半）精度存储流体种群的可能性，同时仍然在FP 32中进行算术运算。为此，我们首先证明LBM中常见的数字范围比FP 16的数字范围小得多。基于这一观察，我们开发了新的16位格式-基于修改后的IEEE-754和修改后的Posit标准-这是专门针对LBM的需求。然后，我们进行了深入的表征LBM的精度为六个不同的测试系统的复杂性不断增加：Poiffille流，泰勒-格林涡，卡门涡街，盖驱动腔，微胶囊在剪切流（利用浸没边界法），最后的影响雨滴（基于体积的流体方法）。我们发现FP 64和FP 32之间的精度差异几乎在所有情况下都可以忽略不计，并且对于大量情况，即使是16位也足够了。最后，我们提供了一个详细的性能分析的所有精度水平上的大量的硬件微架构，并显示显着的加速实现与混合FP 32/16位。
2022-01-31 cond-mat.stat-mech cs.DC physics.bio-ph
Constraint Penalization Method in the Lattice Boltzmann Method (LBM) for Fluid-Structure Interaction
本文在LBM框架内提出约束惩罚法，通过直接对流体速度场施加惩罚项来强制刚体运动，无需显式拉格朗日乘子，实现了流固隐式耦合，能高效准确模拟流体-结构相互作用及颗粒沉降。
2025-11-03 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Central moments multiple relaxation time LBM for hemodynamic simulations in intracranial aneurysms: An in-vitro validation study using PIV and PC-MRI
格子玻尔兹曼方法（LBM）是近年来兴起的一种替代经典Navier-Stokes方程的有效方法。这对于复杂几何形状的血液动力学尤其如此。然而，在其最基本的公式中，对于所谓的单弛豫时间（SRT）碰撞算子，已经观察到在Courant/Fourier空间中具有有限的稳定域，强烈地约束最小时间步长和网格尺寸。改进的碰撞模型的发展，如多重弛豫时间（MRT）运营商在中心时刻空间极大地扩大了稳定域，同时允许克服一些其他有据可查的文物，因此打开了大门，在更广泛的网格和时间步长大小的模拟。目前的工作重点是实现和验证一个特定的碰撞算子，中心厄米矩多重松弛时间模型与平衡分布函数的充分扩展，以模拟颅内动脉瘤中的血流。该研究进一步进行了验证的数值模型，通过不同的测试情况下，并对实验测量通过立体粒子图像测速（PIV）和相位衬度磁共振成像（PC-MRI）。对于患者特定的动脉瘤，PIV和PC-MRI与模拟结果一致。最后，低分辨率模拟被证明能够以足够的准确度捕获血流信息，如通过流场的定性和定量分析所证明的，同时大大减少了计算时间。例如，在患者特异性配置的情况下，将网格大小增加2倍导致计算时间减少14倍，并且非常好的相似性指数仍然在0.83至0.88的范围内。
2021-01-25 physics.comp-ph
Characteristic Boundary Condition for Thermal Lattice Boltzmann Methods
本文针对热流动LBM模拟提出基于局部一维无黏分析的非反射特征边界条件，并通过逐层特征分析支持单速与高阶多速模型，显著提升开放边界精度。
2024-01-23 physics.comp-ph
A non-reflective boundary condition for LBM based on the assumption of non-equilibrium symmetry
本文提出了一种新的适用于格子玻尔兹曼方法（LBM）的非反射边界条件：非平衡对称边界条件（NSBC）。这个边界条件背后的想法是利用非平衡分布函数的特性来为传入的种群赋值。一个简单的基于梯度的外推技术和远场准则被用来预测宏观流体变量。为了证明NSBC的非反射行为，进行了两项不同的测试，分别检查边界吸收声波和涡流的能力。这两个测试的结果表明，NSBC产生的反射量几乎为零。
2020-06-12 cs.NA math.NA physics.comp-ph
Cascaded Lattice Boltzmann Modeling and Simulations of Three-Dimensional Non-Newtonian Fluid Flows
非牛顿流体流动，特别是三维（3D）的非牛顿流体流动，出现在物理学感兴趣的许多环境中。以前的研究，使用格子玻尔兹曼方法（LBM）的这种流动到目前为止，主要局限于两个维度，并使用不太强大的碰撞模型。在本文中，我们开发了一个新的三维级联LBM的基础上，中心矩和多重弛豫时间的三维，十九速度（D3Q19）格子模拟广义牛顿（幂律）流体流动。二阶矩的弛豫时间根据局部剪切速率局部变化，并由幂律流体的非线性本构关系的一致性系数和幂律指数参数化。数值验证研究的三维级联LBM的各种基准问题，包括复杂的三维非牛顿流在立方腔在不同的雷诺数和幂律指数的大小，包括剪切变稀和剪切增稠流体，提出。此外，所提出的改进的LBM格式与基于其他碰撞模型的LBM，如SRT模型和MRT模型基于原始矩的数值稳定性进行了比较。数值结果表明，三维级联LBM的精度，二阶网格收敛性和显着改善的稳定性，用于模拟三维非牛顿幂律流体的流动。
2021-01-26 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Lattice Boltzmann method for simulation of diffusion magnetic resonance imaging physics in multiphase tissue models
我们报告的格子玻尔兹曼方法（LBM）集成的布洛赫-托里方程，它描述了横向磁化矢量的演变和扩散磁共振成像（dMRI）的信号的命运的实施。出于对生物组织中dMRI实验解释的需要，以及为了弥补经典LBM的小时间步长限制，引入并实现了混合LBM方案来求解Bloch-Torrey方程。提出了一种膜边界条件，该条件能够准确地表示通常在生物组织中发现的薄曲线膜的影响。如实施的，混合LBM方案适应分段均匀运输，dMRI参数，周期性和镜像外边界条件，以及非边界一致内边界上的有限膜渗透率。通过与极限情况下的解析解比较，证明了混合LBM格式比经典LBM格式具有更高的精度。建议的显式LBM计划保持二阶空间精度，稳定性和一阶时间精度的参数范围很广。混合LBM代码在多CPU计算机系统中以及在GPU上的并行实现是直接且高效的。随着提供一定的优势，有限元或蒙特卡罗计划，提出的混合LBM构成一个灵活的计划，可以很容易地适应更复杂的界面条件和物理模型的异质多相组织模型，并适应复杂的dMRI序列。
2020-10-08 cs.CE physics.comp-ph physics.med-ph
Curved boundary conditions of the lattice Boltzmann method for simulating microgaseous flows in the slip flow regime
格子玻尔兹曼方法（LBM）在模拟微尺度气体流动方面显示出了良好的性能。然而，合适的边界条件仍然是LBM模拟涉及弯曲几何形状的微气体流动的关键问题之一。本文提出了一种局部边界条件的LBM处理弯曲固体壁的微气体流动。该边界处理方法结合了麦克斯韦漫反射格式和单节点边界格式，其中包含了一个自由参数以及距离比。弯曲的边界条件内的多松弛时间（MRT）模型进行了分析的单向微流。计算结果表明，滑移速度不仅与自由参数有关，而且与距离比和弛豫时间有关。利用自由参数，从理论上确定了组合参数和统一松弛时间，实现了精确的滑移边界条件。此外，还发现除了半扩散-反弹（DBB）格式外，以往仅包含距离比的曲线边界格式都不能保证实现滑移边界条件所需的均匀松弛时间。数值算例验证了本文提出的曲边界格式的有效性。数值预测与解析解的良好和稳健的一致性证明了我们的理论分析。
2020-12-29 physics.comp-ph
Lattice Boltzmann Methods for Navier-Stokes Equations in General Orthogonal Coordinates for Efficient Flow Simulations using Nonuniform Clustered Grids
University of Colorado Denver（科罗拉多大学丹佛分校）
研究如何用格子玻尔兹曼方法在一般正交坐标系中模拟纳维-斯托克斯方程，通过坐标变换适应非均匀聚类网格，构建新公式，保持方法简单性和伽利略不变性，经多种碰撞模型实现及验证，展现出计算优势。
2026-10-20 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Advanced Automatic Code Generation for Multiple Relaxation-Time Lattice Boltzmann Methods
本文介绍 lbmpy 的自动代码生成框架，利用新 LBM 演算、Chimera 变换和代数简化高效实现多松弛时间、中心矩及累积量方法，并通过涡衰减和浅水方程验证。
2022-11-04 cs.CE cs.MS cs.NA
Macroscopic Lattice Boltzmann Method for Shallow Water Equations (MacLABSWE)
众所周知，在格子玻尔兹曼方法（LBM）中存在着流动和碰撞两个积分步骤。作者最近提出的宏观格子玻尔兹曼方法（MacLAB）解决了流体流动的纳维-斯托克斯方程，改变了这一概念。MacLAB只包含流步骤，并依赖于一个基本参数的晶格尺寸dx，这导致了一个革命性的和精确的最小“晶格”玻尔兹曼方法，其中物理变量，如速度和密度可以保留为边界条件，所需的存储更少，更准确和有效的模拟使用边界条件，如狄利克雷的一个建模流。在这里，MacLAB的想法进一步发展为解决浅水流动方程（MacLABSWE）。这种新模型具有传统LBM的所有优点，但不需要计算用于确定速度和深度的颗粒分布函数，例如，对于无滑移边界条件，最有效的回弹方案可以以与标准LBM类似的方式实现。应用该模型模拟了一维非恒定潮流、二维碟形湖泊中的风驱动流和二维复杂凸块流场。与现有的解析解和其他数值研究的结果进行了比较，证明了该模型的潜力和准确性。
2019-02-08 cs.CE physics.comp-ph
Macroscopic Lattice Boltzmann Method (MacLAB)
格子玻尔兹曼方法（LBM）的诞生实现了一个梦想，即简单的算术计算可以模拟复杂的流体流动，而无需求解复杂的偏微分方程。它解决越来越多具有挑战性的物理问题的能力和潜力已经并正在科学和工程中得到证明，涵盖广泛的学科，如物理，化学，生物学，材料科学和图像分析。该方法是一种高度简化的流体流动模型，使用几个有限的虚拟粒子，以恒定的时间间隔移动一个网格，并在均匀网格上的网格点处相互碰撞，这是实现该方法的两个常规步骤来模拟流体流动。因此，一个真正的复杂的粒子动力学近似为一个规则的粒子模型，使用三个参数的晶格尺寸，粒子速度和碰撞算子。一个基本的问题是“两个步骤是不可分割的方法或三个参数可以减少到一个最小的格子玻尔兹曼方法？".在这里，我表明，碰撞步骤可以删除和标准的LBM可以重新制定成一个简单的宏观格子玻尔兹曼方法（MacLAB）。该模型仅依赖于宏观物理变量，并且完全由晶格尺寸dx的一个基本参数定义，从而将LBM引入到精确的“晶格”玻尔兹曼方法中。粘性对流动的影响通过粒子速度自然嵌入，使其成为流体流动的理想自动模拟器。研究结果已被证明，并证实了与数值试验，包括流动是独立的和依赖于流体粘度，二维和三维空腔流，和一个不稳定的泰勒-格林涡流。这为解决科学和工程各个学科中的物理问题提供了一个有效而强大的模型。
2019-01-05 cs.CE physics.comp-ph
Modeling realistic multiphase flows using a non-orthogonal multiple-relaxation-time lattice Boltzmann method
本文提出一种基于非正交基向量的三维MRT-LBM，简化了空间转换并提升跨格子可移植性，扩展至大密度比多相流后，通过基准案例和液滴撞击等真实场景验证了其稳定性与准确性。
2023-06-28 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Accurate computation of surface stresses and forces with immersed boundary methods
许多浸入边界法求解表面应力，这些表面应力将速度边界条件施加在浸入体上。这些表面应力可能包含寄生振荡，使它们不适合代表身体上的物理表面应力。此外，这些不准确的应力往往导致非物理振荡的历史中的综合表面力，如升力系数。虽然表面应力和力的误差不一定会影响速度场的收敛，但特别是在流体-结构相互作用问题中，希望在表面上获得光滑和收敛的应力分布。为此，我们表明，方程的表面应力是一个积分方程的第一类，其不适定性是源的虚假振荡的应力。我们还表明，足够光滑的δ函数，振荡可以被过滤掉，以获得物理上准确的表面应力。滤波作为后处理过程应用，使得速度场的收敛不受影响。我们通过计算收敛到几个测试问题的物理应力和力的应力和力来证明该方法的有效性。
2016-03-04 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Spectral element lattice Boltzmann method for non-ideal gases with partial wetting boundary condition
City College of New York（纽约市立学院）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）
该研究提出一种谱元格子玻尔兹曼方法，纳入非理想气体相场模型，采用力分裂方法与通量反弹方案，实现通用润湿边界条件，模拟验证显示可显著降低非结构化网格上的寄生电流。
2026-09-02 physics.comp-ph physics.flu-dyn
An immersed boundary method for solving compressible flow with arbitrarily irregular and moving geometry
在本文中，一种新的浸入边界方法的开发，验证和应用。通过设计一个二阶三步流动重建方案，所提出的方法是能够执行狄利克雷，诺依曼，罗宾，柯西边界条件，在一个简单的和一致的方式。配备了流固耦合框架，集成了高阶时间和空间离散格式，数值实验涉及流动涉及静止和运动的物体，凸和凹的几何形状，无滑移和滑移壁边界条件，以及亚音速和超音速运动进行验证的方法。结果表明，该方法可以提供有效的，准确的，和强大的边界处理解决流动与任意不规则和运动的几何形状在笛卡尔网格。
2018-04-18 physics.comp-ph physics.flu-dyn
A fourth order sharp immersed method for the incompressible Navier-Stokes equations with stationary and moving boundaries and interfaces
本文提出一种基于浸入界面方法的四阶Navier-Stokes求解器，结合Runge-Kutta投影法和五阶IIM对流项离散，在静止与运动边界流动问题中实现速度与压力的四阶收敛，并验证了其在多物理场耦合问题中的适用性与高效性。
2025-08-20 physics.comp-ph physics.flu-dyn
A GPU-Accelerated Sharp Interface Immersed Boundary Solver for Large Scale Flow Simulations
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；NVIDIA Corporation（英伟达公司）
本文提出了一种基于GPU的尖界面浸没边界求解器，实现了对大规模流体模拟的加速，能够在多GPU系统上高效处理复杂三维流动问题。
2026-03-12 physics.comp-ph physics.flu-dyn
An Immersed Boundary Method with Direct Forcing for the Simulation of Particulate Flows
本文提出了一种改进的方法，利用固定的均匀计算网格计算不可压缩刚性悬浮颗粒的粘性绕流。主要思想是将Peskin的正则化δ函数方法[Acta Numerica 11（2002）1]纳入流固相互作用力的直接公式中，以便在欧拉和拉格朗日表示之间进行平滑转移，同时避免时间步长的强烈限制。这种技术是在有限差分和分数步的上下文中实现的。各种二维和三维模拟，从一个单一的圆柱体周围的流动，1000个球形颗粒的沉降。目前的方法的准确性和效率得到了明确的证明。
2018-09-21 physics.comp-ph physics.flu-dyn
A novel volume of fluid ghost-cell immersed boundary method for free surface flow interacting with structures
本研究针对自由表面流与结构物相互作用问题，提出新型流体体积法虚拟单元浸入边界方法，通过正交边界处理、非正交效应修正及运动边界适配，基于OpenFOAM开发求解器，验证显示其能有效抑制扰动、准确捕捉流固耦合过程。
2024-09-13 physics.comp-ph physics.flu-dyn
An open-source computational framework for immersed fluid-structure interaction modeling using FEBio and MFEM
Children’s Hospital of Philadelphia（费城儿童医院）；University of Utah（犹他大学）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）
本文提出一种开源框架，结合MFEM和FEBio实现高效流固耦合建模，用于生物力学应用。
2026-02-12 physics.comp-ph q-bio.QM
A SIMPLE-Based Preconditioned Solver for the Direct-Forcing Immersed Boundary Method
Ben-Gurion University of the Negev（内盖夫本-古里安大学）
本文提出了一种基于预条件SIMPLE算法的求解器，用于高效准确地模拟具有强压力力耦合的流-固相互作用。
2026-02-15 cs.NA math.NA physics.comp-ph
Hydro-micromechanical modeling of wave propagation in saturated granular media
Biot的理论预测饱和多孔弹性颗粒介质的波速从其干固体基质和孔隙流体的弹性性质，密度和几何形状，忽略了组成颗粒和局部流动之间的相互作用。然而，当频率变高并且波长与颗粒尺寸相当时，微观结构的细节开始发挥重要作用。本文将格子玻尔兹曼方法（LBM）与离散元方法（DEM）相结合，建立了一种新的细观流体力学数值模型。该模型可以研究弹性波传播过程中颗粒与流体相互作用的细节。固液两相通过动量交换实现双向耦合。该耦合方案的基准与一个单一的球体在流体中沉降的终极速度。为了模拟压力波进入饱和颗粒介质，对流体的振荡压力边界条件的实施和基准与一维波动方程式方程。采用面心立方结构，研究了输入波形和频率对频散关系的影响。最后，将数值模型预测的不同有效围压下的波速与Biot理论的解析解进行了比较，发现两者吻合很好，模拟中除了观察到压力波和剪切波外，还观察到了慢纵波，与Biot理论预测的一致。
2018-08-27 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.geo-ph
An Immersed Interface Method for Discrete Surfaces
流体结构系统出现在一系列科学和工程应用中。浸没边界（IB）方法是一种被广泛认可的模拟此类系统中的流固耦合（FSI）的有效建模范例，但IB公式化的困难在于压力和粘性应力在界面处通常是不连续的。传统的IB方法正则化这些不连续性，这通常会产生低阶精度在这些接口。浸没界面法（IIM）是一种类似于IB的FSI方法，该方法明显地施加了应力跳跃条件，从而实现了高阶精度，但IIM的先前应用在很大程度上限于依赖于界面几何形状的平滑表示的方法。本文介绍了一种IIM，它只使用一个C0表示的接口，如标准节点拉格朗日有限元方法提供的。具有规定运动的模型的验证实例表明，该方法可以迅速解决沿IB的应力不连续性，同时避免了对界面几何形状的解析信息的需要。我们证明，只有最低阶的压力和速度梯度的跳跃条件需要实现全球的二阶精度。具体来说，我们显示了2阶整体收敛率以及近2阶局部收敛的欧拉速度，和1阶和2阶之间的整体收敛率以及1阶局部收敛的欧拉压力。我们还显示了二阶局部收敛的界面位移和速度随着一阶局部收敛的流体牵引。作为该方法处理复杂几何形状的能力的证明，该方法还用于模拟下腔静脉解剖模型中的流动。
2022-06-09 cs.NA math.NA physics.comp-ph
