Domain decomposition based Newton methods for fluid-structure interaction problems

¹ Project-team REO, INRIA Paris-Rocquencourt, 78153 Le Chesnay Cedex, France
² CERMICS, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 77455 Marne-la-Vallée, France
³ Project-teams REO & MICMAC, INRIA Paris-Rocquencourt, 78153 Le Chesnay Cedex, France
⁴ Project-team MACS, INRIA Paris-Rocquencourt, 78153 Le Chesnay Cedex, France

Abstract

We review various fluid-structure algorithms based on domain decomposition techniques and we propose a new one. The standard methods used in fluid-structure interaction problems are generally “nonlinear on subdomains”. We propose a scheme based on the principle “linearize first, then decompose”. In other words we extend to fluid-structure problems domain decomposition techniques classically used in nonlinear elasticity.

Résumé

Nous faisons une revue de divers algorithmes de couplage fluide-structure basés sur des techniques de décomposition de domaine et nous en proposons une nouvelle. Les méthodes classiquement utilisées en interaction fluide-structure sont généralement “non linéaires par sous-domaine”. Le schéma que nous proposons est au contraire basé sur le principe “linéariser puis décomposer”. Autrement dit, nous étendons aux problèmes d'interaction fluide-structure des techniques de décomposition de domaine classiquement utilisées en élasticité non linéaire.