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   Methodenentwicklung zur numerischen Strömungsanalyse von Schaufelwasserrädern; Zilian, Andreas  ; et alin PAMM (2013) Es wird ein Berechnungsmodell vorgestellt, mit dem eine numerischen Analyse der Strömungsvorgänge innerhalb von Schau- felwasserrädern möglich ist. Der Arbeitsschwerpunkt liegt dabei auf der ... [more ▼] Es wird ein Berechnungsmodell vorgestellt, mit dem eine numerischen Analyse der Strömungsvorgänge innerhalb von Schau- felwasserrädern möglich ist. Der Arbeitsschwerpunkt liegt dabei auf der strömungsmechanischen Optimierung von Hochleis- tungswasserrädern der Weiterentwickelten Wasserradtechnologie. In dem Berechnungsmodell werden die inkompressiblen Navier-Stokes-Gleichungen in den unabhängigen Variablen Geschwindigkeiten und Druck mit Hilfe der zeit-diskontinuierlichen Raum-Zeit-Finite-Elemente-Methode diskretisiert und die auftretende Gebietsveränderung infolge der sich drehenden Struk- tur mit der Shear-Slip Mesh Update Methode als diskontinuierlichem Netzbewegungsverfahren erfasst. [less ▲] Detailed reference viewed: 105 (4 UL)Finite element methods for strongly-coupled systems of fluid-structure interaction with application to granular flow in silos; Zilian, Andreas ; in PAMM (2010), 10(1), 381--382 A monolithic approach to fluid-structure interactions based on the space-time finite element method is presented to investigate stress states in silos filled with granular material during discharge. The ... [more ▼] A monolithic approach to fluid-structure interactions based on the space-time finite element method is presented to investigate stress states in silos filled with granular material during discharge. The thin-walled silo-shell is discretized by continuum based, mixed-hybrid finite elements, whereas the flowing granular material is described by an enhanced viscoplastic non-Newtonian fluid model. To adapt the mesh nodes of the fluid domain to the structural deformations, a mesh-moving scheme using a pseudo-solid is applied. The level-set-method involving XFEM is used, including a 4D split algorithm for the space-time finite elements, in order to describe free surfaces. The method is applied to 3D silo discharges. (© 2010 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim) [less ▲] Detailed reference viewed: 182 (7 UL)Space-Time Meshfree Collocation Method for PDEs; Zilian, Andreas in PAMM (2009), 9(1), 651--652 An innovative Space-Time Meshfree Collocation Method (STMCM) for solving systems of nonlinear ordinary and partial differential equations by a consistent discretization in both space and time is proposed ... [more ▼] An innovative Space-Time Meshfree Collocation Method (STMCM) for solving systems of nonlinear ordinary and partial differential equations by a consistent discretization in both space and time is proposed as an alternative to established mesh-based methods. The STMCM belongs to the class of truly meshfree methods, i.e. the methods which do not have any underlying mesh, but work on a set of nodes only, without an a priori node-to-node connectivity. A regularization technique to overcome the singularity-by-construction and to compute all necessary derivatives of the kernel functions is presented. The method combines the simplicity and straightforwardness of the strong-form computational techniques with the advantages of meshfree methods over the classical ones, especially for coupled engineering problems involving moving interfaces. The key features of the proposed approach are: (i) no need to generate a mesh, (ii) simplified imposition of boundary conditions, (iii) no need to evaluate integral forms of governing equations, (iv) applicability to complex irregularly-shaped domains. The proposed STMCM is applied to linear and nonlinear ordinary and partial differential equations of different types and its accuracy and convergence properties are studied. (© 2009 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim) [less ▲] Detailed reference viewed: 192 (0 UL)Numerical model for tsunami generation by subaerial landslides; Zilian, Andreas ; in PAMM (2008), 8(1), 10519--10520 A discretization method based on stabilized space–time finite elements is presented for the numerical analysis of three–fluid flows of immiscible and incompressible fluids. Signed distance functions are ... [more ▼] A discretization method based on stabilized space–time finite elements is presented for the numerical analysis of three–fluid flows of immiscible and incompressible fluids. Signed distance functions are used to assign the material properties to each spatial point in the domain. The motion and the change in topology of fluid–fluid interfaces are implicitly described by the level–set method. Strong and weak discontinuities in the fields of the physical state variables are captured by locally enriched approximations based on the partition–of–unity concept. An interior penalty method enforces interfacial conservation of mass and momentum. (© 2008 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim) [less ▲] Detailed reference viewed: 212 (1 UL)Weiterentwicklung eines mechanischen Modells zur Beschreibung Regen-Wind induzierter Schwingungen; Zilian, Andreas ; in PAMM (2008), 8(1), 10883--10884 Detailed reference viewed: 169 (0 UL)Simulation der aktiven Schwingungskontrolle von Fluid-Struktur Wechselwirkung durch piezoelektrische Materialien; ; Zilian, Andreas in PAMM (2008), 8(1), 10529--10530 Ein numerisches Modell zur aktiven Kontrolle des dynamischen Verhaltens von Tragwerken unter transienter Windeinwirkung wird vorgestellt. Auf der Oberschicht passiver Tragstrukturen werden ... [more ▼] Ein numerisches Modell zur aktiven Kontrolle des dynamischen Verhaltens von Tragwerken unter transienter Windeinwirkung wird vorgestellt. Auf der Oberschicht passiver Tragstrukturen werden piezoelektrische Sensoren und Aktoren appliziert. Die resultierenden adaptierbaren Strukturen sind mit einem Regler gekoppelt. Die Modellierung der elektroelastischen Struktur erfolgt mit der geometrisch nichtlinearen Elastizitätstheorie und der Maxwell–Faraday–Theorie der Elektrostatik. Die Windumströmung der Struktur ist als inkompressibles, Newton'sches Fluid mit den Navier–Stokes–Gleichungen beschrieben. Die Diskretisierung der gekoppelten Modellgleichungen beider Kontinua erfolgt mit finiten Raum–Zeit–Elementen. Zeitliche Änderungen der Zustandsgrößen werden mit dem diskontinuierlichen Galerkin–Verfahren approximiert. (© 2008 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim) [less ▲] Detailed reference viewed: 154 (1 UL) |
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