Uma nova técnica para solução de problemas setorialmente homogêneos por meio do método dos elementos de contorno aplicada a problemas de Laplace
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2016 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) |
Texto Completo: | http://repositorio.ufes.br/handle/10/9728 |
Resumo: | The Boundary Element Method (BEM) has excellent performance in applications where the variable field is scalar and stationary. However, there is a wide range of issues in science and engineering that are difficult to solve by the BEM. Among these issues, there are the nonhomogeneous media problems, where the physical properties vary locally. In these kind of problems, the domain techniques, such as Finite Element Method (FEM), Finite Volume Method (FVM) or Finite Difference Method (FDM), present considerable advantages. However, even for these cases, it is possible to obtain consistent formulations for BEM, as the technique of sub-regions. This work presents an alternative technique within the BEM scope, for the resolution of non-homogeneous media problems given by the Laplace Equation. This new formulation is tested by simulations and compared with the sub-region technique, analytical results and other domain methods (FEM and FVM). The presented technique shows good results, indicating that the new formulation technique can be easily used and replicated in problems where the media presents non-homogeneous physical properties. |
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Loeffler Neto, Carlos FriedrichAndrade, André Judá Corrêa deBulcão, AndreLara, Luciano de Oliveira Castro2018-08-02T00:02:49Z2018-08-012018-08-02T00:02:49Z2016-04-15The Boundary Element Method (BEM) has excellent performance in applications where the variable field is scalar and stationary. However, there is a wide range of issues in science and engineering that are difficult to solve by the BEM. Among these issues, there are the nonhomogeneous media problems, where the physical properties vary locally. In these kind of problems, the domain techniques, such as Finite Element Method (FEM), Finite Volume Method (FVM) or Finite Difference Method (FDM), present considerable advantages. However, even for these cases, it is possible to obtain consistent formulations for BEM, as the technique of sub-regions. This work presents an alternative technique within the BEM scope, for the resolution of non-homogeneous media problems given by the Laplace Equation. This new formulation is tested by simulations and compared with the sub-region technique, analytical results and other domain methods (FEM and FVM). The presented technique shows good results, indicating that the new formulation technique can be easily used and replicated in problems where the media presents non-homogeneous physical properties.O Método dos Elementos de Contorno (MEC) tem excelente desempenho nas aplicações em que o campo de variáveis é escalar e estacionário. No entanto, há uma gama de problemas nas ciências exatas e na engenharia que são sabidamente difíceis de serem resolvidos pelo MEC. Entre estes, estão os problemas fisicamente não homogêneos, onde as propriedades físicas podem variar localmente ou setorialmente. Para esses problemas, as formulações de domínio, como os Métodos de Elementos Finitos (MEF), Volumes Finitos (MVF) ou mesmo Diferenças Finitas (MDF), apresentam vantagens consideráveis. Entretanto, mesmo para estes casos, é possível obter formulações consistentes para o MEC, como a técnica das Sub-Regiões. Neste trabalho, apresenta-se uma técnica alternativa, dentro do escopo do MEC, para a resolução de problemas setorialmente homogêneos a partir da Equação de Laplace. Esta nova formulação é testada através de simulações e comparada com a técnica das sub-regiões, tendo como referência resultados analíticos e de outros métodos de domínio usualmente utilizados (MEF e MVF). Os resultados revelam-se bastante favoráveis à nova formulação e indicam que a técnica pode ser facilmente utilizada e replicada nos problemas em que as propriedades físicas do domínio variam setorialmente.Texthttp://repositorio.ufes.br/handle/10/9728porUniversidade Federal do Espírito SantoMestrado em Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUFESBRCentro TecnológicoBoundary element methodNon-homogeneous mediaLaplace equationANDRADE, André Judá Corrêa de. Uma nova técnica para solução de problemas setorialmente homogêneos por meio do método dos elementos de contorno aplicada a problemas de Laplace. 2016. 49 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2016.Homogeneidade setorialEquação de LaplaceMétodos de elementos de contornoLaplace, Transformadas deFunções harmônicasMateriaisEngenharia Mecânica621Uma nova técnica para solução de problemas setorialmente homogêneos por meio do método dos elementos de contorno aplicada a problemas de Laplaceinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFESORIGINALAndre Juda Correa de Andrade.pdfapplication/pdf1956371http://repositorio.ufes.br/bitstreams/c155c278-5686-424f-8188-ef0e17936782/downloaddc88d871bfaaa98b098d4a6d5aa0b6b0MD5110/97282024-06-28 16:10:50.159oai:repositorio.ufes.br:10/9728http://repositorio.ufes.brRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestopendoar:21082024-06-28T16:10:50Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false |
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