The numerical simulation of a thin-walled structure immersed in an incompressible fluid can be addressed by various methods. In this paper, three of them are considered: the Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) method, the Fictitious Domain/Lagrange multipliers (FD) method and the Nitsche-XFEM method. Taking ALE as a reference, the advantages and limitations of FD and Nitsche-XFEM are carefully discussed on three benchmark test cases which have been chosen to be representative of typical difficulties encountered in valves or living cells simulations.
Résumé :La simulation numérique d'une structure mince immergée dans un fluide incompressible peutêtre abordée par différentes méthodes. Dans cet article, trois d'entre elles sont considérées: la méthode Arbitrairement Lagrangienne Eulérienne (ALE), la méthode de domaine fictif avec multiplicateurs de Lagrange (FD) et la méthode Nitsche-XFEM. En prenant la méthode ALE comme référence, les avantages et les limites des méthodes FD et Nitsche-XFEM sont soigneusement discutés sur trois cas tests qui ontété choisis pourêtre représentatifs des difficultés typiques rencontrées dans les simulations de valves ou de cellules.
Mots-clés :interaction fluide-structure, fluide incompressible, structure mince immergée, maillages non compatibles, maillages compatibles, méthode de domaine fictif, méthode XFEM, méthode de Nitsche, méthode ALE.