54、紧密耦合方法在流体-结构相互作用中的应用

紧密耦合方法在流体-结构相互作用中的应用

1 紧密耦合方法的定义和特点

在流体-结构相互作用（FSI）问题中，紧密耦合方法是一种将流体、结构和网格移动的方程同时求解的技术。这种方法与松散耦合（交错耦合）方法不同，后者是顺序求解各个物理场的方程。紧密耦合方法的主要特点是：

• 完全耦合 ：流体、结构和网格移动的方程在每个时间步长内同时求解，确保了物理场之间的相互影响得到准确反映。
• 稳定性 ：由于所有方程同时求解，紧密耦合方法通常比松散耦合方法更加稳定，尤其是在处理复杂和高度非线性问题时。
• 收敛性 ：紧密耦合方法能够更好地处理强耦合问题，避免松散耦合方法中可能出现的收敛困难。

1.1 紧密耦合与松散耦合的对比

特征	紧密耦合方法	松散耦合方法
求解方式	同时求解	顺序求解
稳定性	更加稳定	较不稳定
收敛性	更好	较差
计算复杂度