A natural element updated Lagrangian approach for modelling fluid structure interactions

International audienceIn this paper we present a novel methodology for the numerical simulation of fluid structure interactions in the presence of free surfaces. It is based on the use of the Natural Element Method (NEM) in an updated Lagrangian framework, together with the integration of the Navier-Stokes equations by employing a Galerkin-characteristics formulation. Tracking of the free-surface is made by employing shape constructors, in particular α- shapes. A theoretical description of the method is made and also some examples of the performance of the technique are included.Dans cet article on présente une nouvelle méthodologie pour la simulation numérique des interactions fluide-structure en présence de surfaces libres. Elle se base sur l’emploi de la méthode des éléments naturels (MEN) dans un cadre Lagrangien actualisé, utilisant en même temps l’intégration des équations de Navier-Stokes à travers la méthode des caractéristiques-Galerkin. Des constructeurs de forme sont employés pour le suivi de la surface libre, particulièrement des formes-α. On présente une description théorique de la méthode, ainsi que quelques exemples du fonctionnement de la technique