A fictitious domain method for frictionless contact problems in elasticity using Nitsche's method

Mathieu Fabre 1 Jérôme Pousin 1 Yves Renard 1, 2
1 ICJ - Institut Camille Jordan [Villeurbanne]
2 LaMCoS - Laboratoire de Mécanique des Contacts et des Structures [Villeurbanne]
Abstract : In this paper, we develop and analyze a finite element fictitious domain approach based on Nitsche's method for the approximation of frictionless contact problems of two deformable elastic bodies. In the proposed method, the geometry of the bodies and the boundary conditions, including the contact condition between the two bodies, are described independently of the mesh of the fictitious domain. We prove that the optimal convergence is preserved. Numerical experiments are provided which confirm the correct behavior of the proposed method.
Keywords : Unilateral contact elasticity Stabilisation Nitsche's method finite element method Fictitious domain
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SMAI Journal of Computational Mathematics, Société de Mathématiques Appliquées et Industrielles (SMAI), 2016, 2, pp.19--50
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Contributeur : Mathieu Fabre <>
Soumis le : lundi 12 février 2018 - 11:30:39
Dernière modification le : mercredi 12 décembre 2018 - 15:18:50
Document(s) archivé(s) le : dimanche 6 mai 2018 - 15:47:07

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Mathieu Fabre, Jérôme Pousin, Yves Renard. A fictitious domain method for frictionless contact problems in elasticity using Nitsche's method. SMAI Journal of Computational Mathematics, Société de Mathématiques Appliquées et Industrielles (SMAI), 2016, 2, pp.19--50. 〈hal-00960996v3〉

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