Desarrollo y evaluación de algoritmos para combinar mallas de elementos finitos con grillas del método de red de vórtices

MARTÍN E. PÉREZ SEGURA; SERGIO PREIDIKMAN; MAURO S. MAZA

Revista de la Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales

Universidad Nacional de Córdoba

Lugar: Córdoba; Año: 2015 vol. 2 p. 49 - 58

La motivación de este trabajo proviene de una dificultad real que afecta, en particular, a los problemas de aeroelasticidad computacional enfocados en un campo de aplicación relativamente reciente: el análisis de alas batientes. Esta área, inspirada en la biología, trata el complejo movimiento que se produce durante el vuelo de diversas criaturas (insectos principalmente) con el fin de utilizar sus resultados en el diseño de dispositivos de utilidad práctica. Se analiza aquí la etapa de preproceso requerida en la resolución de estos problemas de interacción fluido-estructura. Esta etapa comprende la vinculación entre las distintas discretizaciones que surgen de abordar los problemas con un enfoque multifísico y posibilita la transferencia de información entre mallas estructurales y grillas aerodinámicas. Dicha transferencia es de capital importancia en el campo de la aeroelasticidad computacional, donde los métodos de interacción pueden fácilmente transformarse en el factor que controla la precisión de la simulación aeroelástica. En este sentido, se presentan algoritmos eficientes y robustos para la vinculación topológica de las mallas/grillas, dividiendo la tarea en tres etapas, considerando diferentes opciones para dos de ellas. A su vez estos algoritmos son implementados y evaluados utilizando mallas/grillas correspondientes a casos de interés práctico. Los resultados obtenidos muestran resultados alentadores en cuanto al incremento en la eficiencia de los programas de transferencia de datos, permitiendo formular conclusiones y recomendaciones de aplicación general.