برهم‌کنش سیال و سازه محاسباتی: روش‌ها و کاربردها ۲۰۱۳
Computational Fluid-Structure Interaction: Methods and Applications 2013

برهم‌کنش محاسباتی سیال-سازه: روش‌ها و کاربردها، خواننده را از مبانی مکانیک سیالات و جامدات محاسباتی به آخرین دستاوردهای روش‌های برهم‌کنش سیال-سازه (FSI) محاسباتی، تکنیک‌های ویژه FSI و حل مسائل واقعی جهان می‌برد. متخصصان برجسته این حوزه، مطالب را با استفاده از رویکردی منحصر به فرد ارائه می‌کنند که ترکیبی از روش‌های پیشرفته، تکنیک‌های ویژه و کاربردهای چالش‌برانگیز است.

این کتاب با معادلات دیفرانسیل حاکم بر مکانیک سیالات و جامدات، شرایط اتصال در سطح مشترک سیال-جامد و اصول اولیه روش المان محدود آغاز می‌شود. سپس به روش‌های ALE و FSI فضازمان، گسسته‌سازی فضایی و استراتژی‌های انتگرال‌گیری زمانی برای معادلات FSI کوپل‌شده، تکنیک‌های حل معادلات کوپل‌شده کاملاً گسسته و روش‌های پیشرفته FSI و فضازمان می‌پردازد. در نهایت، با تکنیک‌های ویژه FSI که هدف آن‌ها FSI قلبی‌عروقی، FSI چتر نجات و آیرودینامیک و FSI توربین بادی است، به پایان می‌رسد.

ویژگی‌های کلیدی:

* نخستین کتابی که به آخرین دستاوردهای FSI محاسباتی می‌پردازد.
* مبانی مکانیک سیالات و جامدات محاسباتی، آخرین دستاوردهای روش‌های FSI و تکنیک‌های ویژه FSI را که هدف آن‌ها حل دسته‌ای از مسائل چالش‌برانگیز دنیای واقعی است، با هم ترکیب می‌کند.
* تکنیک‌های مدرن مکانیک محاسباتی، از جمله روش‌های پایدارشده، چندمقیاسی واریانسی و فضازمان، تحلیل ایزوژئومتریک و روش‌های پیشرفته کوپلینگ FSI را پوشش می‌دهد.
* به صورت تمام رنگی، با نمودارهایی که مفاهیم اساسی و روش‌های پیشرفته را نشان می‌دهند و با تجسم روشنگرانه‌ای که پیچیدگی‌های مسائلی را که می‌توان با روش‌های FSI مطرح‌شده در کتاب حل کرد، به تصویر می‌کشد.
* نویسندگان برنده جوایز و متخصصان برجسته جهانی در FSI محاسباتی هستند که به دلیل حل برخی از چالش‌برانگیزترین مسائل FSI شناخته شده‌اند.

برهم‌کنش محاسباتی سیال-سازه: روش‌ها و کاربردها یک مرجع جامع برای محققان و مهندسان شاغلی است که مایل به ارتقای دانش موجود خود در این زمینه‌ها هستند. همچنین یک متن ایده‌آل برای دوره‌های تحصیلات تکمیلی و کارشناسی ارشد در مکانیک سیالات محاسباتی و FSI محاسباتی است.

Computational Fluid-Structure Interaction: Methods and Applications takes the reader from the fundamentals of computational fluid and solid mechanics to the state-of-the-art in computational FSI methods, special FSI techniques, and solution of real-world problems. Leading experts in the field present the material using a unique approach that combines advanced methods, special techniques, and challenging applications.

This book begins with the differential equations governing the fluid and solid mechanics, coupling conditions at the fluid–solid interface, and the basics of the finite element method. It continues with the ALE and space–time FSI methods, spatial discretization and time integration strategies for the coupled FSI equations, solution techniques for the fully-discretized coupled equations, and advanced FSI and space–time methods. It ends with special FSI techniques targeting cardiovascular FSI, parachute FSI, and wind-turbine aerodynamics and FSI.

Key features:

• First book to address the state-of-the-art in computational FSI
• Combines the fundamentals of computational fluid and solid mechanics, the state-of-the-art in FSI methods, and special FSI techniques targeting challenging classes of real-world problems
• Covers modern computational mechanics techniques, including stabilized, variational multiscale, and space–time methods, isogeometric analysis, and advanced FSI coupling methods
• Is in full color, with diagrams illustrating the fundamental concepts and advanced methods and with insightful visualization illustrating the complexities of the problems that can be solved with the FSI methods covered in the book.
• Authors are award winning, leading global experts in computational FSI, who are known for solving some of the most challenging FSI problems

Computational Fluid-Structure Interaction: Methods and Applications is a comprehensive reference for researchers and practicing engineers who would like to advance their existing knowledge on these subjects. It is also an ideal text for graduate and senior-level undergraduate courses in computational fluid mechanics and computational FSI.