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8. Stochastic FSI: A Fully Coupled Model with Linear Coupling

  • 2025
  • OriginalPaper
  • Buchkapitel
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Abstract

This chapter develops a general framework for stochastic FSI on bounded domains, extending beyond the simplified unbounded-domain model of Chap. 7. Unlike the earlier stochastic viscous wave equation (solvable via Fourier analysis), bounded domains require new techniques. Here, a 2D stochastic Stokes flow interacts with a 1D stochastically forced elastic membrane (modeled by a Koiter shell equation).
Key contributions:
  • Operator splitting method divides the system into fluid/structure subproblems with stochastic effects, constructing weak solutions analytically.
  • Probabilistic compactness arguments (tightness, Skorokhod theorem, Gyöngy-Krylov lemma) replace deterministic tools to handle convergence in law and upgrade it to almost sure convergence for passing to limits.
This work establishes the first application of operator splitting to stochastic FSI, demonstrating its versatility for bounded domains and paving the way for more realistic applications.

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Titel
Stochastic FSI: A Fully Coupled Model with Linear Coupling
Verfasst von
Sunčica Čanić
Jeffrey Kuan
Boris Muha
Krutika Tawri
Copyright-Jahr
2025
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-032-00898-5_8
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    Bildnachweise
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