Acople de elementos finitos y elementos de frontera para resolver un problema de interacción fluído-estructura

Abstract

Esta tesis aborda un acople de elementos finitos FEM y elementos de frontera BEM para resolver un problema de nteracción fluido estructura. El problema consiste en determinar la dinámica del fluido viscoso, compresible y homogéneo, junto con el desplazamiento de un sólido elástico inmerso en el fluido, dada una vibración armónica en el sistema. Además, en este trabajo se presentan estimadores de error residual a posteriori para dos formulaciones variacionales. La primera un acople FEM/ BEM analizadas en Hsiao; la segunda formulación variacional de acople FEM/FEM basados en las ideas de Stewart y Hughes quienes estudian la ecuación de Helmholtz en dominios exteriores. También se muestran experimentos numéricos usando el método de elementos finitos para los problemas con condiciones de frontera tipo Neumann en el sólido y en el fluido, tratados separadamente. Adicionalmente se presentan resultados numéricos para un acople FEM/FEM y su respectivo estimador residual a posteriori. Los resultados numéricos confirman los resultados teóricos.