Geração algébrica de malhas bidimensionais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Simulação numérica de escoamentos hipersônicos sobre corpos rombudos pelo método de elementos finitos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise dos erros na estimação de gradientes em malhas de Voronoi

Este trabalho apresenta um estudo teórico e numérico sobre os erros que ocorrem nos cálculos de gradientes em malhas não estruturadas constituídas pelo diagrama de Voronoi, malhas estas, formadas também pela triangulação de Delaunay. As malhas adotadas, no trabalho, foram as malhas cartesianas e as malhas triangulares, esta última é gerada pela divisão de um quadrado em dois ou quatro triângulos iguais. Para tal análise, adotamos a escolha de três metodologias distintas para o cálculo dos gradientes: método de Green Gauss, método do Mínimo Resíduo Quadrático e método da Média do Gradiente Projetado Corrigido. O texto se baseia em dois enfoques principais: mostrar que as equações de erros dadas pelos gradientes podem ser semelhantes, porém com sinais opostos, para pontos de cálculos em volumes vizinhos e que a ordem do erro das equações analíticas pode ser melhorada em malhas uniformes quando comparada as não uniformes, nos casos unidimensionais, e quando analisada na face de tais volumes vizinhos nos casos bidimensionais.

Otimização de forma aplicando B-splines sob critério integral de tensões

This work proposes a computational methodology to solve problems of optimization in structural design. The application develops, implements and integrates methods for structural analysis, geometric modeling, design sensitivity analysis and optimization. So, the optimum design problem is particularized for plane stress case, with the objective to minimize the structural mass subject to a stress criterion. Notice that, these constraints must be evaluated at a series of discrete points, whose distribution should be dense enough in order to minimize the chance of any significant constraint violation between specified points. Therefore, the local stress constraints are transformed into a global stress measure reducing the computational cost in deriving the optimal shape design. The problem is approximated by Finite Element Method using Lagrangian triangular elements with six nodes, and use a automatic mesh generation with a mesh quality criterion of geometric element. The geometric modeling, i.e., the contour is defined by parametric curves of type B-splines, these curves hold suitable characteristics to implement the Shape Optimization Method, that uses the key points like design variables to determine the solution of minimum problem. A reliable tool for design sensitivity analysis is a prerequisite for performing interactive structural design, synthesis and optimization. General expressions for design sensitivity analysis are derived with respect to key points of B-splines. The method of design sensitivity analysis used is the adjoin approach and the analytical method. The formulation of the optimization problem applies the Augmented Lagrangian Method, which convert an optimization problem constrained problem in an unconstrained. The solution of the Augmented Lagrangian function is achieved by determining the analysis of sensitivity. Therefore, the optimization problem reduces to the solution of a sequence of problems with lateral limits constraints, which is solved by the Memoryless Quasi-Newton Method It is demonstrated by several examples that this new approach of analytical design sensitivity analysis of integrated shape design optimization with a global stress criterion purpose is computationally efficient

Simulação computacional da interação fluido-estrutura em bombas de cavidades progressivas

The pumping through progressing cavities system has been more and more employed in the petroleum industry. This occurs because of its capacity of elevation of highly viscous oils or fluids with great concentration of sand or other solid particles. A Progressing Cavity Pump (PCP) consists, basically, of a rotor - a metallic device similar to an eccentric screw, and a stator - a steel tube internally covered by a double helix, which may be rigid or deformable/elastomeric. In general, it is submitted to a combination of well pressure with the pressure generated by the pumping process itself. In elastomeric PCPs, this combined effort compresses the stator and generates, or enlarges, the clearance existing between the rotor and the stator, thus reducing the closing effect between their cavities. Such opening of the sealing region produces what is known as fluid slip or slippage, reducing the efficiency of the PCP pumping system. Therefore, this research aims to develop a transient three-dimensional computational model that, based on single-lobe PCP kinematics, is able to simulate the fluid-structure interaction that occurs in the interior of metallic and elastomeric PCPs. The main goal is to evaluate the dynamic characteristics of PCP s efficiency based on detailed and instantaneous information of velocity, pressure and deformation fields in their interior. To reach these goals (development and use of the model), it was also necessary the development of a methodology for generation of dynamic, mobile and deformable, computational meshes representing fluid and structural regions of a PCP. This additional intermediary step has been characterized as the biggest challenge for the elaboration and running of the computational model due to the complex kinematic and critical geometry of this type of pump (different helix angles between rotor and stator as well as large length scale aspect ratios). The processes of dynamic generation of meshes and of simultaneous evaluation of the deformations suffered by the elastomer are fulfilled through subroutines written in Fortan 90 language that dynamically interact with the CFX/ANSYS fluid dynamic software. Since a structural elastic linear model is employed to evaluate elastomer deformations, it is not necessary to use any CAE package for structural analysis. However, an initial proposal for dynamic simulation using hyperelastic models through ANSYS software is also presented in this research. Validation of the results produced with the present methodology (mesh generation, flow simulation in metallic PCPs and simulation of fluid-structure interaction in elastomeric PCPs) is obtained through comparison with experimental results reported by the literature. It is expected that the development and application of such a computational model may provide better details of the dynamics of the flow within metallic and elastomeric PCPs, so that better control systems may be implemented in the artificial elevation area by PCP

Analise da ação governamental num setor estrategico para o desenvolvimento agricola : o setor de geração e difusão de tecnologia agricola

Esta monografia e um estudo da açao governamental relativa ã modernização tecnológica da cultura, que busca descrever e analisar as linhas de politica e administração publicas desenvolvidas para a ção e difusão de tecnologia agricola. A abordagem teórica utilizada no estudo e a análise de politicas publicas - no caso, a politica publica enfocada e a politica de geração e difusão de tecnologia, e as principais variáveis de análise que orientaram o estudo foram: · a ênfase da politica governamental de geração e difusão de tecnologia agrícola, como meio de çonhecer a filosofia da ação governamental. · o conteúdo da politica agrícola relativa a ge ração e difusão de tecnologia. o efeito da politica de geração e difusão de tecnologia agricola em termos dos vãrios arranjos institucionais originados com a sua implementação. · a influencia das forças ambientais sobre o conteudo da politica governamental de geração e difusão de tecnologia agrlcola. o impacto da politica de geração e difusão de tecnologia agricola no setor agricola brasileiro. o trabalho estã dividido em cinco capítulos. No primeiro, a autora aborda o tema e a sua importância, os objetivos do estudo, a metodologia utilizada e o conteúdo da monografia. No segundo, discute o que foi a tônica da politica agrícola brasileira nos anos 50 e 60, anali sando, sob uma perspectiva histórica, as origens e evolução das linhas de politica e administração relativas a pesquisa agropecuária (geração de tecnologia) e a extensão rural (difusão de tecnologia), avaliando, ainda, a ação dos órgãos responsáveis pela execução dessas atividades. No terceiro capitulo, enfoca a estrategia de modernização tecnológica da agricultura adotada P! lo Governo Federal, a partir do inicio da decada de 70, analisando aspectos referentes ã criação da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuãria - EMBRAPA e da Empresa Brasileira de Assistência Tecnica e Extensão Rural - EMBRATER - principais instrumentos da ação governamental com vistas â modernização tecno16gica da agricultura - bem como as moqificações introduzidas por essas empresas na exe cuçao das atividades de geração e difusão de tecnologia agricola. No quarto capitulo, a autora faz uma avaliação da ação governamental no setor de geração e difusão de tecnologia agricola, a partir da anãlise da atuação de cada uma das empresas mencionadas acima, ressalta~ do as principais alterações efetuadas nas linhas de politica e administração governamentais para implementação da estrategia de modernização tecnológica da agricultura. No quinto capitulo, discorre sobre as conclusões, mostrando que, com a estrategia de modernizar a agricultura via mudança tecnolpgica, o objetivo g~ vernamental de aumentar a produtividade agricola serã alcançado, a m~dio prazo, porem, o problema da pobreza rural persistirã, tendendo, inclusive, a agravar-se, na medida em que a mudança proposta por essa estrategia governamental se enquadra perfeitamente dentro do tipo de mu dança social conservadora ou estabilizadora, que considera as modificações compatíveis com a estabilidade social num contexto de aumento da produção e da produtividade agricola, sem levar em conta os fatores estruturais responsãveis pelo quadro de pobreza rural que configura o setor agricola brasileiro.

Integracion numerica

Incluye Bibliografía

Reconstrução e geração de malhas em estruturas biomecânicas tridimensionais para análise por elemento finitos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Analise de desempenho de um sistema híbrido de geração de energia solar-eólico-diesel considerando variações probabilísticas da carga e dos recursos renováveis

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Analise de viabilidade técnica-econômica na substituição de um sistema combinado de geração de vapor-vácuo por bombas secas

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Estudo analise e exemplo de aplicação de geração eólica

Brazil economic growth has to predict the need for implementation of new energy sources to ensure the continuity of the economic growth and improvement of life of the brazilian population. Until this moment, this assistance included the construction of large hydroelectric plants, mainly in the amazon region, where the environmental impact is difficult or, as in the case of the Belo Monte made this impossible so far, the implementation of these projects. In this work is conducted a study that demonstrates an example of application of wind energy, through an assessment of wind resources in the brazilian Northeast for the implementation of a wind farm

Simulazione numerica di fenomeni aeroelastici con applicazione alle strutture civili

Il presente lavoro tratta lo studio dei fenomeni aeroelastici di interazione fra fluido e struttura, con il fine di provare a simularli mediante l’ausilio di un codice agli elementi finiti. Nel primo capitolo sono fornite alcune nozioni di fluidodinamica, in modo da rendere chiari i passaggi teorici fondamentali che portano alle equazioni di Navier-Stokes governanti il moto dei fluidi viscosi. Inoltre è illustrato il fenomeno della formazione di vortici a valle dei corpi tozzi dovuto alla separazione dello strato limite laminare, con descrizione anche di alcuni risultati ottenuti dalle simulazioni numeriche. Nel secondo capitolo vengono presi in rassegna i principali fenomeni di interazione fra fluido e struttura, cercando di metterne in luce le fondamenta della trattazione analitica e le ipotesi sotto le quali tale trattazione è valida. Chiaramente si tratta solo di una panoramica che non entra in merito degli sviluppi della ricerca più recente ma fornisce le basi per affrontare i vari problemi di instabilità strutturale dovuti a un particolare fenomeno di interazione con il vento. Il terzo capitolo contiene una trattazione più approfondita del fenomeno di instabilità per flutter. Tra tutti i fenomeni di instabilità aeroelastica delle strutture il flutter risulta il più temibile, soprattutto per i ponti di grande luce. Per questo si è ritenuto opportuno dedicargli un capitolo, in modo da illustrare i vari procedimenti con cui si riesce a determinare analiticamente la velocità critica di flutter di un impalcato da ponte, a partire dalle funzioni sperimentali denominate derivate di flutter. Al termine del capitolo è illustrato il procedimento con cui si ricavano sperimentalmente le derivate di flutter di un impalcato da ponte. Nel quarto capitolo è presentato l’esempio di studio dell’impalcato del ponte Tsing Ma ad Hong Kong. Sono riportati i risultati analitici dei calcoli della velocità di flutter e di divergenza torsionale dell’impalcato e i risultati delle simulazioni numeriche effettuate per stimare i coefficienti aerodinamici statici e il comportamento dinamico della struttura soggetta all’azione del vento. Considerazioni e commenti sui risultati ottenuti e sui metodi di modellazione numerica adottati completano l’elaborato.