Problemas de Interacción Fluido Estructura en Grandes Desplazamientos

Abstract

Los problemas de acoplamiento fluido estructura surgen en variados campos de la ingeniería, como la interacción de válvulas cardíacas con el torrente sanguíneo y la del casco de buques con el flujo a su alrededor. Ambos tienen en común la ocurrencia de grandes desplazamientos de la componente sólida que conlleva a grandes deformaciones en el dominio de fluido circundante. En este contexto, para el tratamiento de las ecuaciones de Navier-Stokes es ampliamente utilizada una formulación Arbitrariamente Lagrangeana-Euleriana (ALE). De esta manera, se derivan algoritmos discretos que requieren metodologías de movimiento de mallas con capacidad de afrontar grandes deformaciones, manteniendo la máxima calidad de los elementos y minimizando el remallado. En este trabajo se plantean distintas alternativas de la dinámica del mapeo ALE para problemas típicos en el contexto antes mencionado, desde esquemas clásicos a aquellos mas sofisticados. Finalmente se resuelve un problema orientado a la hemodinámica que muestra el desempeño de las diferentes variantes analizadas.