A fully decoupled scheme for the interaction of a thin - walled structure with an incompressible fluid 1

In this note we propose a class of fully decoupled schemes (velocity-pressure-displacement splitting) for the coupling of an incompressible fluid with a thin-walled structure. The time splitting is achieved by combining an overall fractional-step time-marching of the system with a specific Robin-Neumann treatment of the interface coupling. The two variants considered yield unconditional stability. Numerical experiments in a benchmark show that, for one of them, the splitting does not compromises the optimal convergence rate. To cite this article: A.Name1, A. Name2, C. R. Acad. Sci. Paris, Ser. I 340 (2005). Résumé Un schéma totalement découplée pour l’interaction d’une structure mince avec un fluide incompressible. Dans cette note, nous proposons un type de schémas totalement découplés (vitesse-pression-déplacement) pour le couplage d’un fluide incompressible avec une structure mince. Le découplage en temps est obtenu en combinant un schéma à pas fractionnaire sur l’ensemble du système avec un traitement spécifique Robin-Neumann des conditions d’interface. Les deux variantes considérées sont inconditionnellement stables. Des expriences numériques montrent que, pour l’une d’elles, on obtient un taux de convergence optimal. Pour citer cet article : A. Name1, A. Name2, C. R. Acad. Sci. Paris, Ser. I 340 (2005). Email addresses: [email protected] (Miguel A. Fernández), mikel.landajuela [email protected] (Mikel Landajuela). 1 . This work has been supported by the french National Research Agency (ANR) through the EXIFSI project (ANR12-JS01-0004). Preprint submitted to the Académie des sciences February 26, 2013 ha l-0 07 95 58 5, v er si on 1 28 F eb 2 01 3 Author manuscript, published in "Comptes Rendus Mathématique 351, 3-4 (2013) 161-164" DOI : 10.1016/j.crma.2013.02.015