Untersuchungen von Stroemungen in zeitlich veraenderlichen Gebieten mit der Methode der Finiten Elemente

Thema der Arbeit ist eine Finite-Element-Beschreibung von Fluessigkeiten in instationaeren Gebieten. Zunaechst wird ein kontinuumsmechanisches Modell zur Beschreibung von freien Oberflaechen der Fluessigkeit vorgestellt. Das Modell basiert auf der Arbitrary-Lagrangeian-Eulerian Darstellung der Fluessigkeit. Fuer die oertliche Diskretisierung wird das MINI-Element verwendet. Ein neuer Algorithmus fuer die Gitterbewegung wird vorgestellt und evaluiert. Im Weiteren wird eine adaptive Vernetzung diskutiert, die speziell auf die Beschreibung von freien Oberflaechen ausgerichtet ist. Als numerische Beispiele dienen unter anderem fluidumstroemte Balken und Kontaktprobleme mit Fluid-Strukturinteraktion. (orig.)This dissertation presents a Finite-Element description of fluids in non-stationary spatial domains. First, a continuous model of the fluid and the free surface is presented. The model is based on a Arbitrary Lagrangeian-Eulerian description of the fluid. The MINI-element is used for the spatial discretization. A new algorithm for the mesh-movement is presented and evaluated. An adaptive mesh generation algorithm is discussed, which describes free surfaces as accurately as possible. A fluid-beam problem and a contact problem with fluid-structure-intraction are presented among further numerical examples. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: RN 2767(2000,2) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman