Metamodelagem e machine learning em estudo de interação fluído-estrutura de uma esfera em rotação

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Nuno Silas Benrós
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/38413
Resumo: Computational fluid dynamics has been one of the biggest revolutions in applied physics studies. Understanding how the interaction between structures and fluids occurs is a basic field of industries such as aeronautics, maritime and oil. Within the scope of the study of flows, the analysis of a sphere immersed in a fluid becomes a canonical case. In the present work, a CFD code was used to simulate the behavior of the flow over a sphere at various rotations about its own axis. An adaptive mesh was used in combination with the immersed boundary method. The data obtained by probes along the simulation domain were used in the production of a metamodel capable of predicting the rotation of the sphere through the variation of the recorded velocities. The metamodel was constituted by the XGBoost machine learning algorithm, which was able to predict the rotation speed through the simulation data.
id UFU_da13a86b7320871a2a8f1af676913bca
oai_identifier_str oai:repositorio.ufu.br:123456789/38413
network_acronym_str UFU
network_name_str Repositório Institucional da UFU
repository_id_str
spelling Metamodelagem e machine learning em estudo de interação fluído-estrutura de uma esfera em rotaçãoSimulação numéricaNumerical simulationInteração fluido estruturaFluid structure interactionMetamodelagemMetamodelingCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::MECANICA DOS FLUIDOSComputational fluid dynamics has been one of the biggest revolutions in applied physics studies. Understanding how the interaction between structures and fluids occurs is a basic field of industries such as aeronautics, maritime and oil. Within the scope of the study of flows, the analysis of a sphere immersed in a fluid becomes a canonical case. In the present work, a CFD code was used to simulate the behavior of the flow over a sphere at various rotations about its own axis. An adaptive mesh was used in combination with the immersed boundary method. The data obtained by probes along the simulation domain were used in the production of a metamodel capable of predicting the rotation of the sphere through the variation of the recorded velocities. The metamodel was constituted by the XGBoost machine learning algorithm, which was able to predict the rotation speed through the simulation data.Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)A dinâmica de fluidos computacional vem sendo uma das maiores revoluções nos estudos da física aplicada. Entender como se dá a interação entre estruturas e fluidos é um ramo basilar das indústrias como a aeronáutica, marítima e petrolífera. No âmbito do estudo de escoamentos, a análise de uma esfera imersa em um fluido se torna um caso canônico. No presente trabalho foi utilizado um código de CFD para a simulação do comportamento do escoamento sobre uma esfera em várias rotações sobre o próprio eixo. Foi utilizado uma malha adaptativa em combinação com o método da fronteira imersa. Os dados obtidos por sondas ao longo do domínio da simulação foram utilizadas na produção de um metamodelo capaz de prever a rotação da esfera através da variação das velocidades registradas. O metamodelo foi constituído pelo algoritmo de aprendizado de máquina XGBoost , que foi capaz de prever a velocidade de rotação através dos dados da simulação.Universidade Federal de UberlândiaBrasilEngenharia AeronáuticaVedovotto, João Marcelohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4779971Y0&tokenCaptchar=03AAYGu2QcWFWmPxNyFB8oiD7vgUt2rSRo3Pd_FLOiFmBhnlmeqMDM_anqoORWE9fDf6YsW4izpkWwy6oySDcHxDwtm8TlqudnWHrMOMNEpDHa3JjOL07fQKeiseAxi2pxXYY3r9r2yi-ld6VGF9xbzps-4u7K9_4FiBoTzZy4MX_lQOjiJ2lcKBR95aMYc-NTa-0OD1aasQ9DxioXHQqpSOK8zhqqaNJuX9u2DutjEdHOtKbhLuUj-4IGfotzGWJl78fVOi9NbTyz2z1nxXUYYnjCR30KoS-0n8QS7vF2W4fDvY47793SojD4GfBYOFe2kzYJOEkXbaALR1A0UjRNDqp6lOUkiTJDTihJvTkGPKHb6qCHF3fOzKr2qC8f606sMWMeQnqq3KuJj6h-73NK1ODjNSrBghIYcXB2eSDdo9kjafehiwaH2xTK08vTODdtlbyAR7towElfM20HtKp5TiMjxJloJPWQHZE5r_S12ZZyZ2EowN026CqQrMWwoZYG98Ce8Qzv4e36xaJzsHov07gGC6--mMJBNSediuXr4gzsoBbIdLENBKHjs4SEfVduq72a-xm2sXy41zZE0tSJhtHbD3VLdxsycSr-Rc6vzr9kI1Iex5msPK-LZicII0HZnY41YYBYvlvcElias, Alex Joséhttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4886124Z8&tokenCaptchar=03AAYGu2Sp6NtYIWOrrJHbTZp8gISYqoyAMOZq3X34WQcD1nszix6dzR7YFvSc59RobdzxdeH-ABlP7t6WV0HqjgW9xo8MFlAqL87DcP61N0ODJ6m9hB5BQeqfWgr1GIFbJzzE_RILxdaKz83hVc_lXOu721tvsxW3qq8aS_E6dGE-iWC1xcEzDW46XZIIjFJbtSjzbyrKOkmLkRpWmguPvJhVnSk1f_lLFW9osrfwdDElW9lPqVP45psxHag7LawqSvriVRGIyHS0-AseAW6l9DGL4ZKUrXeTHv7mqD7MByqE5dGpZ3zimmTgzizLoCUgKE55eE8wYwp4MKAfhn9CPjU5W8jVQzeDmkUh1Q7HG3bRw4CANVLjL7u0JkNMHlAwAvQmTiKq4LDEeNFKdC3x90JCNtA_EIr8vftkIxDdsBFbs05OCTBu8F7EcIn96SH0xKj3QH2Rzu2ObNUS3go0tQr8mfDhuucT-c8skdZ1qwKlTCLHmX8g0KOSZlZ4m9PprsgjzOEvvYw__AT3_p9ctgYL__vrz4Ngzbaj2X87gCESQo_woX79tn4YWNGeOjtu8-TI50evOYrzVpNScT5stlGcZkyu378zE_CVHY-S-brxDe_qKHYZpCMoXbEerE2nxJTJOiEbIij-Gonçalves, Felipe Adriano da Silvahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4494197J5&tokenCaptchar=03AAYGu2T-6Z9VgTQ1dR2PUbJWTcvASs9dKiuVEblZhuCLRLmpGI9CDk-83KV6wW-NIBOgbgue74B4wpe1Ncc53XHMYHBIh9XESII3fARXsmwlII408eCnwGKrbApAad-yIZ65q1-5HsKPpkycrIokRgFfrtDaDAwyO4NxKCKR0OF_hqWf-jUVfF9bdPBT6EKXvc3CNx_5eYU-ZKcTpEptMSbkxUDz1V03QLTIcBBkBM29uq8qCoHgR4PSTSDBSLynngJhwRDbz35Hk8SG5E-JnOQELTcE2iECKbZw9_RGvfX3Acjq72GafIhZK4MVSY4DbNOKzi9x5sln-sOcNoppPGmkSszLvPavLDTmYK4s7Aph-yZnaJNDDvN8gJiPfZxW6-mSX3nQDP_4gpAz-7OXR-FFUE5LtxYlXlf5zwg1odWRTUJ-jgYmbNYaqwVHwdAx6Mh3_9xwAYK6bkPtM94pCOXQiZArzobxPSioW0MYaa0xofKSCykvHWiY5C1YPxMElYqU0FQkc9mVKogULYTKY0lx6X0xFhKAFeZkpGrfMFz5X6SlXe7uJkA_soxFx_MmDcHNJwRPOPzi8op4pIa5GC6N7JtoeEgwb_m1pNY0p9Y_O9WzH9E76_qdHeu1Pb9JaOfc7zB3kRRySantos, Nuno Silas Benrós2023-07-05T16:49:24Z2023-07-05T16:49:24Z2023-06-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfSANTOS, Nuno Benrós. Metamodelagem e Machine Learning em estudo de interação fluído-estrutura de uma esfera em rotação. 2023. 32 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeronáutica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/38413porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2023-07-06T06:17:20Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/38413Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2023-07-06T06:17:20Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
dc.title.none.fl_str_mv Metamodelagem e machine learning em estudo de interação fluído-estrutura de uma esfera em rotação
title Metamodelagem e machine learning em estudo de interação fluído-estrutura de uma esfera em rotação
spellingShingle Metamodelagem e machine learning em estudo de interação fluído-estrutura de uma esfera em rotação
Santos, Nuno Silas Benrós
Simulação numérica
Numerical simulation
Interação fluido estrutura
Fluid structure interaction
Metamodelagem
Metamodeling
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::MECANICA DOS FLUIDOS
title_short Metamodelagem e machine learning em estudo de interação fluído-estrutura de uma esfera em rotação
title_full Metamodelagem e machine learning em estudo de interação fluído-estrutura de uma esfera em rotação
title_fullStr Metamodelagem e machine learning em estudo de interação fluído-estrutura de uma esfera em rotação
title_full_unstemmed Metamodelagem e machine learning em estudo de interação fluído-estrutura de uma esfera em rotação
title_sort Metamodelagem e machine learning em estudo de interação fluído-estrutura de uma esfera em rotação
author Santos, Nuno Silas Benrós
author_facet Santos, Nuno Silas Benrós
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Vedovotto, João Marcelo
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4779971Y0&tokenCaptchar=03AAYGu2QcWFWmPxNyFB8oiD7vgUt2rSRo3Pd_FLOiFmBhnlmeqMDM_anqoORWE9fDf6YsW4izpkWwy6oySDcHxDwtm8TlqudnWHrMOMNEpDHa3JjOL07fQKeiseAxi2pxXYY3r9r2yi-ld6VGF9xbzps-4u7K9_4FiBoTzZy4MX_lQOjiJ2lcKBR95aMYc-NTa-0OD1aasQ9DxioXHQqpSOK8zhqqaNJuX9u2DutjEdHOtKbhLuUj-4IGfotzGWJl78fVOi9NbTyz2z1nxXUYYnjCR30KoS-0n8QS7vF2W4fDvY47793SojD4GfBYOFe2kzYJOEkXbaALR1A0UjRNDqp6lOUkiTJDTihJvTkGPKHb6qCHF3fOzKr2qC8f606sMWMeQnqq3KuJj6h-73NK1ODjNSrBghIYcXB2eSDdo9kjafehiwaH2xTK08vTODdtlbyAR7towElfM20HtKp5TiMjxJloJPWQHZE5r_S12ZZyZ2EowN026CqQrMWwoZYG98Ce8Qzv4e36xaJzsHov07gGC6--mMJBNSediuXr4gzsoBbIdLENBKHjs4SEfVduq72a-xm2sXy41zZE0tSJhtHbD3VLdxsycSr-Rc6vzr9kI1Iex5msPK-LZicII0HZnY41YYBYvlvc
Elias, Alex José
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4886124Z8&tokenCaptchar=03AAYGu2Sp6NtYIWOrrJHbTZp8gISYqoyAMOZq3X34WQcD1nszix6dzR7YFvSc59RobdzxdeH-ABlP7t6WV0HqjgW9xo8MFlAqL87DcP61N0ODJ6m9hB5BQeqfWgr1GIFbJzzE_RILxdaKz83hVc_lXOu721tvsxW3qq8aS_E6dGE-iWC1xcEzDW46XZIIjFJbtSjzbyrKOkmLkRpWmguPvJhVnSk1f_lLFW9osrfwdDElW9lPqVP45psxHag7LawqSvriVRGIyHS0-AseAW6l9DGL4ZKUrXeTHv7mqD7MByqE5dGpZ3zimmTgzizLoCUgKE55eE8wYwp4MKAfhn9CPjU5W8jVQzeDmkUh1Q7HG3bRw4CANVLjL7u0JkNMHlAwAvQmTiKq4LDEeNFKdC3x90JCNtA_EIr8vftkIxDdsBFbs05OCTBu8F7EcIn96SH0xKj3QH2Rzu2ObNUS3go0tQr8mfDhuucT-c8skdZ1qwKlTCLHmX8g0KOSZlZ4m9PprsgjzOEvvYw__AT3_p9ctgYL__vrz4Ngzbaj2X87gCESQo_woX79tn4YWNGeOjtu8-TI50evOYrzVpNScT5stlGcZkyu378zE_CVHY-S-brxDe_qKHYZpCMoXbEerE2nxJTJOiEbIij-
Gonçalves, Felipe Adriano da Silva
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4494197J5&tokenCaptchar=03AAYGu2T-6Z9VgTQ1dR2PUbJWTcvASs9dKiuVEblZhuCLRLmpGI9CDk-83KV6wW-NIBOgbgue74B4wpe1Ncc53XHMYHBIh9XESII3fARXsmwlII408eCnwGKrbApAad-yIZ65q1-5HsKPpkycrIokRgFfrtDaDAwyO4NxKCKR0OF_hqWf-jUVfF9bdPBT6EKXvc3CNx_5eYU-ZKcTpEptMSbkxUDz1V03QLTIcBBkBM29uq8qCoHgR4PSTSDBSLynngJhwRDbz35Hk8SG5E-JnOQELTcE2iECKbZw9_RGvfX3Acjq72GafIhZK4MVSY4DbNOKzi9x5sln-sOcNoppPGmkSszLvPavLDTmYK4s7Aph-yZnaJNDDvN8gJiPfZxW6-mSX3nQDP_4gpAz-7OXR-FFUE5LtxYlXlf5zwg1odWRTUJ-jgYmbNYaqwVHwdAx6Mh3_9xwAYK6bkPtM94pCOXQiZArzobxPSioW0MYaa0xofKSCykvHWiY5C1YPxMElYqU0FQkc9mVKogULYTKY0lx6X0xFhKAFeZkpGrfMFz5X6SlXe7uJkA_soxFx_MmDcHNJwRPOPzi8op4pIa5GC6N7JtoeEgwb_m1pNY0p9Y_O9WzH9E76_qdHeu1Pb9JaOfc7zB3kRRy
dc.contributor.author.fl_str_mv Santos, Nuno Silas Benrós
dc.subject.por.fl_str_mv Simulação numérica
Numerical simulation
Interação fluido estrutura
Fluid structure interaction
Metamodelagem
Metamodeling
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::MECANICA DOS FLUIDOS
topic Simulação numérica
Numerical simulation
Interação fluido estrutura
Fluid structure interaction
Metamodelagem
Metamodeling
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTE::MECANICA DOS FLUIDOS
description Computational fluid dynamics has been one of the biggest revolutions in applied physics studies. Understanding how the interaction between structures and fluids occurs is a basic field of industries such as aeronautics, maritime and oil. Within the scope of the study of flows, the analysis of a sphere immersed in a fluid becomes a canonical case. In the present work, a CFD code was used to simulate the behavior of the flow over a sphere at various rotations about its own axis. An adaptive mesh was used in combination with the immersed boundary method. The data obtained by probes along the simulation domain were used in the production of a metamodel capable of predicting the rotation of the sphere through the variation of the recorded velocities. The metamodel was constituted by the XGBoost machine learning algorithm, which was able to predict the rotation speed through the simulation data.
publishDate 2023
dc.date.none.fl_str_mv 2023-07-05T16:49:24Z
2023-07-05T16:49:24Z
2023-06-20
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv SANTOS, Nuno Benrós. Metamodelagem e Machine Learning em estudo de interação fluído-estrutura de uma esfera em rotação. 2023. 32 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeronáutica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023.
https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/38413
identifier_str_mv SANTOS, Nuno Benrós. Metamodelagem e Machine Learning em estudo de interação fluído-estrutura de uma esfera em rotação. 2023. 32 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeronáutica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023.
url https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/38413
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
Brasil
Engenharia Aeronáutica
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Uberlândia
Brasil
Engenharia Aeronáutica
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFU
instname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron:UFU
instname_str Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron_str UFU
institution UFU
reponame_str Repositório Institucional da UFU
collection Repositório Institucional da UFU
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
repository.mail.fl_str_mv diinf@dirbi.ufu.br
_version_ 1813711330880782336