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Considering uncertainties in power system transient stability analysis / Considerando incertezas na análise de estabilidade transitória em sistemas elétricos de potência

Fortulan, Raphael Luiz Vicente 11 March 2019 (has links)
Alternative renewable energy sources such as solar, wind, and bio energy have brought uncertainties into the power flow of electric power systems. Purely deterministic tools and models are suitable to guarantee the safe operation of these systems. A necessity arises to develop and use methods that deal with uncertainties in the analysis. Several methodologies have been proposed to assess the transient stability of power systems considering uncertainties. However, most of these techniques are based on the execution of successive simulations, requiring a high computational effort. Hence, they are limited to off-line applications in small systems. In view of the foregoing, this work proposes the development of two methodologies to assess – in real time – the transient stability of power systems with parametric and operational uncertainties. The first one is an extension of PEBS, which is a direct method for stability assessment. This method, called robust PEBS, employs an interval energy function of the power system to determine a robust estimate critical clearing time. The second one is the use of optimization methods to find a robust estimate critical clearing time. Notably, we employ the Simulated Annealing and Differential Evolution algorithms. Besides developing methods to estimate the critical clearing time, this work also contributes to the analysis of power systems with uncertainties by introducing a technique to reduce the analysis effort. To be specific, a methodology is proposed to identify the most influential parameters for the transient analysis assessment based on a sensitivity analysis of the generator angles with respect to the system parameters. / A utilização crescente de fontes alternativas intermitentes de energia como eólica e solar tem trazido incertezas em relação ao nível de geração e ao fluxo de potência em Sistemas Elétricos de Potência (SEP). Assim, a utilização de modelagem e ferramentas puramente determinísticas na análise de estabilidade não são mais suficientes para garantir a operação segura destes sistemas. Torna-se necessário, então, o desenvolvimento e utilização de métodos que incluam essas incertezas nas análises. Diversas metodologias foram propostas para avaliar a estabilidade transitória de Sistemas Elétricos de Potência considerando incertezas. Porém, grande parte destas técnicas é baseada em execuções de inúmeras simulações e, portanto, exige grande esforços computacionais e são limitadas a aplicações off-line e em sistemas elétricos de pequeno porte. Face ao exposto, propõe-se o desenvolvimento de uma metodologia rápida para a avaliação de estabilidade transitória de SEPs em tempo real considerando incertezas paramétricas. Esta metodologia deverá ser capaz de fornecer rapidamente um resultado robusto sobre a estabilidade. Para tal pretende-se estender a aplicação do método direto PEBS para a análise de estabilidade de sistemas elétricos com incertezas. Além disso, neste trabalho, aplicam-se métodos de otimização para se encontrar o tempo crítico de abertura sem o uso de uma simulação de Monte Carlo e determinam-se os parâmetros que mais influenciam para o estudo de estabilidade transitória utilizando uma análise de sensibilidade dos ângulos dos geradores em relação aos parâmetros do sistema elétrico de potência.
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Avaliação e controle de margem de carregamento em sistemas elétricos de potência / Evaluation and control of loading margin in electric power systems

Zeferino, Cristiane Lionço 28 March 2011 (has links)
Neste trabalho é proposta a determinação do ponto de Máximo Carregamento (PMC) em sistemas elétricos de potência por meio do método da Função Lagrangiana Barreira Modificada (FLBM), uma variante do método de Pontos Interiores (PI). Também por meio do método da FLBM, busca-se determinar qual é a barra, para cada sistema, que apresenta a maior sensibilidade em relação ao fator de carregamento, ou seja, qual seria a primeira barra que deveria sofrer corte de carga a fim de aumentar a margem de carregamento do sistema e, assim, evitar o colapso de tensão. Para comprovação dos resultados obtidos por meio do método da FLBM utiliza-se a técnica de Análise de Sensibilidade (AS). A formulação do problema tem como restrições de igualdade as equações de balanço de potência do sistema elétrico e como restrições de desigualdade os limites de tensões nas barras, assim como os limites de geração de potência reativa nas barras com controle da referida potência. Estudos de casos foram realizados em um sistema de 3 barras e nos sistemas IEEE 14, 57, 118 e 300 barras; tais estudos demonstraram a robustez e a eficiência dos algoritmos propostos. / This work proposes the determination of the Maximum Loading Point (MLP) in electric power system via Lagrangian Modified Barrier Function (LMBF) method, a variant of Interior Point (IP). The LMBF method is also used to determine which bus, for each system, has the highest sensitivity of load factor, i.e., which bus would be the first to have load shedding in order to increase the loading margin system and thus prevent voltage collapse. To validate this approach, the Sensitivity Analysis (SA) technique was used for the confirmation of the results obtained by the LMBF method. The formulation of the problem considered the equations of power balance of the electrical system equality constraints, and the buses voltage magnitude limits, as well as the limits of reactive power control at the buses of that power inequality constraints. Case studies were conducted in a system of 3 buses and IEEE systems 14, 57, 118 and 300 buses, demonstrating the robustness and efficiency of the proposed algorithms.
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Análise da viabilidade econômica de sistemas de recuperação de pastagens degradadas em solos arenosos

Verdi, Paulo Henrique Peres 26 March 2018 (has links)
Submitted by Paulo Henrique Peres Verdi (pauloh_verdi@hotmail.com) on 2018-04-21T15:54:25Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - FGV - Paulo Henrique Peres Verdi - FINAL.pdf: 1875588 bytes, checksum: ca0b7e99ed960b3d7a1dfa1875d49ad2 (MD5) / Approved for entry into archive by Mayara Costa de Sousa (mayara.sousa@fgv.br) on 2018-04-25T22:15:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - FGV - Paulo Henrique Peres Verdi - FINAL.pdf: 1875588 bytes, checksum: ca0b7e99ed960b3d7a1dfa1875d49ad2 (MD5) / Approved for entry into archive by Suzane Guimarães (suzane.guimaraes@fgv.br) on 2018-04-26T12:51:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - FGV - Paulo Henrique Peres Verdi - FINAL.pdf: 1875588 bytes, checksum: ca0b7e99ed960b3d7a1dfa1875d49ad2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-26T12:51:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - FGV - Paulo Henrique Peres Verdi - FINAL.pdf: 1875588 bytes, checksum: ca0b7e99ed960b3d7a1dfa1875d49ad2 (MD5) Previous issue date: 2018-03-26 / There is much talk about the low productivity of Brazilian cattle ranching and the enormous extent of degraded pastures that the country has, including regions of sandy soils with less agricultural potential. Public and private institutions invest in research to find alternatives on how to increase productivity and mitigate the environmental impacts caused by cattle production. The objective of this study is to analyze the economic viability of pasture recovery systems in sandy soils, considering the model of production in degraded pastures, the production model with the São Mateus integrated system, and a model considering pasture renovation and maintenance with fertilizers and correctives. From the main models, alternative scenarios have been created modifying the main variables to understand under which condition a system is economically attractive or not. The results indicate that the São Mateus integrated system is the most profitable in the proposed scenario, followed by the production model in degraded pastures. The model considering renovation of pastures on sandy soils with fertilization and maintenance of fertility resulted to be economically unfeasible. / Muito se fala sobre a baixa produtividade da pecuária de corte brasileira e a enorme extensão de pastagens degradadas que o país possui, inclusive em regiões de solos arenosos com menor potencial agropecuário. Instituições públicas e privadas investem em pesquisa para buscar alternativas de como incrementar a produtividade e mitigar os impactos ambientais causados pela produção de bovinos. O objetivo deste trabalho é analisar a viabilidade econômica de sistemas de recuperação de pastagens em solos arenosos, considerando o modelo de continuidade de produção em pastagens degradadas, o modelo de produção com o sistema iLP (integração lavoura-pecuária) São Mateus, e um modelo considerando reforma e manutenção de pastagens com fertilizantes e corretivos. A partir dos modelos principais, foram criados cenários alternativos modificando as principais variáveis para entender sob qual condição um sistema é ou não atrativo economicamente. Os resultados indicam que o sistema iLP São Mateus é o mais rentável no cenário proposto, seguido do modelo de produção em pastos degradados. A reforma de pastagens em solos arenosos com adubação e manutenção da fertilidade se mostrou economicamente inviável.
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Estudo de reativos em sistemas de distribuição de energia elétrica / Reactive power study in energy distribution systems

Fillipe Matos de Vasconcelos 22 March 2012 (has links)
Este trabalho tem o objetivo de utilizar métodos de otimização não linear a fim de desenvolver uma metodologia eficiente para alocação de bancos de capacitores visando a eliminar violações de tensão em redes de distribuição. A aplicação de capacitores em paralelo a sistemas elétricos de potência é comumente empregada com o intuito de se obter melhor controle do fluxo de potência, gerenciamento do perfil de tensão, correção do fator de potência e minimização de perdas. Tendo em vista estes benefícios, a metodologia deste trabalho se dará por meio da resolução de um problema de programação não linear associada com a aproximação linear da relação potência reativa versus tensão para determinar o número, a localização e o dimensionamento dos bancos capacitores ao longo das linhas de distribuição. Desta forma, pretende-se minimizar a injeção de reativos e reduzir as perdas ativas totais de modo que todas as restrições de operação e de carga sejam atendidas. Os resultados são avaliados pelo programa GAMS (General Algebraic Modeling System), pelo MATLAB TM (Matrix Laboratory) e por um programa elaborado em Fortran, sendo possível analisar e descrever as contribuições alcançadas pelo presente trabalho, considerando que este é um tema de grande relevância para a operação e planejamento da expansão dos sistemas elétricos de potência. / This work aims to use nonlinear optimization methods to develop an efficient methodology for capacitor banks allocation to eliminate voltage violations in distribution networks. The application of capacitors in parallel to the electric power systems are commonly employed in order to have better control of power flow, voltage profile management, power factor correction and loss minimization. To achieve these benefits, the methodology of this work will be done through the resolution of a nonlinear programming problem associated with the linear approach of Voltage Variations versus Reactive Power Variation, calculating the number, location and optimal design of capacitor banks along distribution lines. Thus, it looks forward to minimize reactive power injection and reduce losses subject to meeting the operating and the loading constraints. The results are evaluated by the program GAMS TM (General Algebraic Modeling System), by Matlab TM (Matrix Laboratory) and by a program written in FORTRAN TM, being able to analyze and describe the contributions achieved by this work, considering it is a topic of great relevance to the operation and expansion planning of electric power systems.
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Avaliação e controle de margem de carregamento em sistemas elétricos de potência / Evaluation and control of loading margin in electric power systems

Cristiane Lionço Zeferino 28 March 2011 (has links)
Neste trabalho é proposta a determinação do ponto de Máximo Carregamento (PMC) em sistemas elétricos de potência por meio do método da Função Lagrangiana Barreira Modificada (FLBM), uma variante do método de Pontos Interiores (PI). Também por meio do método da FLBM, busca-se determinar qual é a barra, para cada sistema, que apresenta a maior sensibilidade em relação ao fator de carregamento, ou seja, qual seria a primeira barra que deveria sofrer corte de carga a fim de aumentar a margem de carregamento do sistema e, assim, evitar o colapso de tensão. Para comprovação dos resultados obtidos por meio do método da FLBM utiliza-se a técnica de Análise de Sensibilidade (AS). A formulação do problema tem como restrições de igualdade as equações de balanço de potência do sistema elétrico e como restrições de desigualdade os limites de tensões nas barras, assim como os limites de geração de potência reativa nas barras com controle da referida potência. Estudos de casos foram realizados em um sistema de 3 barras e nos sistemas IEEE 14, 57, 118 e 300 barras; tais estudos demonstraram a robustez e a eficiência dos algoritmos propostos. / This work proposes the determination of the Maximum Loading Point (MLP) in electric power system via Lagrangian Modified Barrier Function (LMBF) method, a variant of Interior Point (IP). The LMBF method is also used to determine which bus, for each system, has the highest sensitivity of load factor, i.e., which bus would be the first to have load shedding in order to increase the loading margin system and thus prevent voltage collapse. To validate this approach, the Sensitivity Analysis (SA) technique was used for the confirmation of the results obtained by the LMBF method. The formulation of the problem considered the equations of power balance of the electrical system equality constraints, and the buses voltage magnitude limits, as well as the limits of reactive power control at the buses of that power inequality constraints. Case studies were conducted in a system of 3 buses and IEEE systems 14, 57, 118 and 300 buses, demonstrating the robustness and efficiency of the proposed algorithms.
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Análise de sensibilidade semi-analítica complexa geométrica e comportamento elastoplástico acoplado ao dano / Complex semianalytical sensitivity analysis applied to truss with geometric nonlinerity and elastoplastic coupled to damage

Haveroth, Geovane Augusto 30 November 2015 (has links)
Made available in DSpace on 2016-12-12T20:25:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Geovane Augusto Haveroth.pdf: 5753124 bytes, checksum: 03000a94208725070d4dd679b75ac321 (MD5) Previous issue date: 2015-11-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work, a comprehensive study is developed aiming to the application of the semianalytical sensitivity method using complex variables (SAC) at truss structures considering geometric and material nonlinear behavior. Special emphasis is given to path dependent problems and the appropriate treatment for internal variables updating, which is an aspect not found in the literature by the author and applicable to problems with plasticity and damage behavior. Previous studies show that in path independent problems the SAC method has great efficiency and storage economy, since the operations are performed at the element level. In this work it is verified that when applied to path dependent problems, the method has the same efficiently detected for the independent counterpart, but at the expense of a little higher storage cost, however, the operations remain at the element level. In order to perform the mentioned study, the finite element formulation and some sensitivity evaluation methodologies of structural responses are presented in detail, including the proposed by the author. Finally, a comparative study between the different sensitivity methods is made for problems dominated by rigid body rotation, problems involving discontinuities sensitivity coefficients and for cellular structures. / Neste trabalho realiza-se um abrangente estudo que visa a aplicação do método semi-analítico de análise de sensibilidade, utilizando variáveis complexas (SAC) em estruturas treliçadas, considerando o comportamento não linear geométrico e material. Tal pesquisa foca principalmente nos problemas dependentes da trajetória e no tratamento adequado para a atualização das variáveis internas, sendo este um aspecto não encontrado na revisão bibliográfica pelo autor e aplicável em problemas que envolvem plasticidade e dano. Estudos anteriores mostram que em problemas independentes da trajetória o método SAC apresenta grande eficiência e economia de armazenamento, uma vez que as operações são realizadas no nível do elemento. Verifica-se que este método quando aplicado em problemas dependentes da trajetória, apresenta amesma eficiência detectada na contraparte independente comumcusto de armazenamento um pouco mais elevado. Contudo, as operações ainda se mantém no nível do elemento. Com a finalidade de realizar tal estudo, a formulação de elementos finitos e as diferentes metodologias para avaliar a sensibilidade de respostas estruturais, tanto para problemas dependentes quanto independentes da trajetória, são apresentadas em detalhes. Por fim, realizasse um estudo comparativo entre os diferentes métodos de sensibilidade em problemas que sejam dominados por rotação de corpo rígido, que possuam descontinuidades nos coeficientes da sensibilidade e em estruturas celulares.
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Elaboração de um analisador virtual utilizando sistema híbrido neuro-fuzzy para inferir a composição num processo de destilação

Morais Júnior, Arioston Araújo de 30 March 2011 (has links)
This work describes a procedure for a soft sensor design to predict the top composition of a methanol-water distillation column. Soft sensor is a mathematical model that is used to estimate variables of interest from secondary variables easy to measure. This technique comes from an operational difficulty or high cost obtaining the desired variable. The approach to build a soft sensor was an artificial intelligence modeling, a black-box type, using a hybrid neuro-fuzzy technique. The data acquisition to train and validate the soft sensor comes from a mathematical model validated from pilot plat data. One of the limitations of neuro-fuzzy system is that it works with a limited number of inputs, depending on the combinatorial explosion of fuzzy rules. To minimize these effects and to reduce the number of rules in the training data sets of virtual analyzer, a data clustering technique called substractive clustering was used. To obtain a better performance of soft sensor for the dynamic process, distillation column, a regression of lone sampling time in selected variables was used, changing the number of entries from 9 to 18 variables, nine variables at actual sampling time and nine variables at previous sampling time. The distillation column is a good process for the present study because composition measurements are the main objective of this process and are difficult to obtain. The computational strategy for a soft sensor design produced good results in estimating the top composition of the methanol-water distillation column. / Este trabalho descreve um procedimento para o desenvolvimento de um analisador virtual, para predição da composição de topo de uma coluna destilação metanol-água em uma planta piloto. Analisador virtual é um modelo matemático que é usado para estimar variáveis de interesse a partir de variáveis secundárias de fácil medição. Esta tecnologia surge de uma real dificuldade operacional ou do alto custo de obtenção da variável desejada. O modelo utilizado nesta abordagem de construção do analisador virtual utiliza técnicas de sistemas inteligentes, tipo caixa preta, através da técnica híbrida neuro-fuzzy. A aquisição dos dados para treinar e validar o analisador virtual foi feita através de um modelo matemático validado a partir de dados experimentais da planta piloto. Uma das limitações do sistema neuro-fuzzy é que ele trabalha com um número limitado de entradas, dependendo da explosão combinatória das regras fuzzy. Para minimizar estes efeitos e conseguir reduzir o número de regras nos conjuntos de treinamento da rede neuro-fuzzy, foi utilizada a técnica de agrupamento de dados, denominada agrupamento substrativo. Com a intenção de se obter um melhor desempenho do analisador virtual no processo dinâmico, que é a coluna de destilação, foi empregada uma regressão de um tempo de amostragem nas variáveis de entrada selecionadas, alterando o número de entradas de 9 para 18, sendo 9 variáveis no tempo de amostragem atual e 9 variáveis em um tempo de amostragem anterior. O processo de destilação mostrou-se adequado para o presente estudo, pois as medições de composições são de difíceis obtenções. A estratégia computacional para um projeto de analisador virtual produziu bons resultados, de forma a estimar a composição do topo da coluna de destilação binária metanol-água.
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Análise de viabilidade econômica da implantação do sistema integração lavoura-pecuária (iLP) no bioma cerrado

Possamai, Roberta Cristina 02 February 2017 (has links)
Submitted by Roberta Cristina Possamai (possamai.beta@gmail.com) on 2017-02-17T18:14:37Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Roberta Possamai_versão final (fev2017).pdf: 1492795 bytes, checksum: 82c01178c5b43c7624c12c1c6c19b43b (MD5) / Approved for entry into archive by Fabiana da Silva Segura (fabiana.segura@fgv.br) on 2017-02-17T18:29:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Roberta Possamai_versão final (fev2017).pdf: 1492795 bytes, checksum: 82c01178c5b43c7624c12c1c6c19b43b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-20T12:24:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Roberta Possamai_versão final (fev2017).pdf: 1492795 bytes, checksum: 82c01178c5b43c7624c12c1c6c19b43b (MD5) Previous issue date: 2017-02-02 / Under what technical and market conditions does an integrated croplivestock system (iLP) become economically viable in the Brazilian Savanna? Despite the productive and environmental advantages of the iLP systems and the conditions that make them technically feasible, the evaluation of their economic viability is fundamental for the implementation, consolidation and expansion of this modality of productive arrangement. The objective of this study is to evaluate under what technical and market conditions an iLP system becomes economically viable or ceases to be. In order to carry out such analysis, the analysis started with a representative (hypothetical) farm located in the Brazilian Savanna biome. The assessment of economic viability was based on the analysis of the Discounted Cash Flow of this farm and considered the 2016 economic and financial indicators as the base scenario. Based on that scenario, the study also evaluated how the economic viability of an iLP project changes from shocks on key variables. Among the results, it is noteworthy that, although the iLP system has proved to be economically profitable in most of the simulated scenarios, cyclical changes decisively affect the economic viability of the project. / Sob quais condições técnicas e de mercado um sistema de integração lavoura-pecuária (iLP) se torna economicamente viável no Cerrado? Em que pese as vantagens produtivas e ambientais dos sistemas iLP e as condições que os tornam tecnicamente factíveis, a avaliação de sua viabilidade econômica é fundamental para a implementação, consolidação e expansão dessa modalidade de arranjo produtivo. O objetivo dessa dissertação é avaliar sob quais condições técnicas e de mercado um sistema iLP se torna ou deixa de ser economicamente viável. Para realizar tal análise, partiu-se de uma propriedade rural representativa (hipotética) localizada no bioma Cerrado. A avaliação da viabilidade econômica se deu por meio da análise do Fluxo de Caixa Descontado dessa propriedade, considerando como cenário referencial os indicadores econômico-financeiros de 2016 (dados secundários). A partir desse cenário base e dando choques na principais variáveis do sistema, foram simulados cenários alternativos de forma a identificar sob quais condições o projeto se torna ou deixa de ser economicamente viável. Entre os resultados encontrados, destaca-se que, embora o sistema iLP tenha se mostrado economicamente rentável na maioria dos cenários simulados, alterações conjunturais afetam de forma decisiva a viabilidade econômica do projeto.
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Second order topological sensitivity analysis / Análise de sensibilidade topológica de segunda ordem

Jairo Rocha de Faria 16 October 2008 (has links)
The topological derivative provides the sensitivity of a given shape functional with respect to an infinitesimal non-smooth domain pertubation (insertion of hole or inclusion, for instance). Classically, this derivative comes from the second term of the topological asymptotic expansion, dealing only with inifinitesimal pertubations. However, for pratical applications, we need to insert pertubations of finite sizes.Therefore, we consider other terms in the expansion, leading to the concept of higher-order topological derivatives. In a particular, we observe that the topological-shape sensitivity method can be naturally extended to calculate these new terms, resulting in a systematic methodology to obtain higher-order topological derivatives. In order to present these ideas, initially we apply this technique in some problems with exact solution, where the topological asymptotic expansion is obtained until third order. Later, we calculate first as well as second order topological derivative for the total potential energy associated to the Laplace equation in two-dimensional domain pertubed with the insertion of a hole, considering homogeneous Neumann or Dirichlet boundary conditions, or an inclusion with thermal conductivity coefficient value different from the bulk material. With these results, we present some numerical experiments showing the influence of the second order topological derivative in the topological asymptotic expansion, which has two main features:it allows us to deal with pertubations of finite sizes and provides a better descent direction in optimization and reconstruction algorithms. / A derivada topológica fornece a sensibilidade de uma dada função custo quando uma pertubação não suave e infinitesimal (furo ou inclusão, por exemplo) é introduzida. Classicamente, esta derivada vem do segundo termo da expansão assintótica topológica considerando-se apenas pertubações infinitesimais. No entanto, em aplicações práticas, é necessário considerar pertubação de tamanho finito. Motivado por este fato, o presente trabalho tem como objetivo fundamental introduzir o conceito de derivadas topológicas de ordem superiores, o que permite considerar mais termos na expansão assintótica topológica. Em particular, observa-se que o topological-shape sensitivity method pode ser naturalmente estendido para o cálculo destes novos termos, resultando em uma metodologia sistemática de análise de sensibilidade topológica de ordem superior. Para se apresentar essas idéias, inicialmente essa técnica é verificada através de alguns problemas que admitem solução exata, onde se calcula explicitamente a expansão assintótica topológica até terceira ordem. Posteriormente, considera-se a equação de Laplace bidimensional, cujo domínio é topologicamente pertubado pela introdução de um furo com condição de contorno de Neumann ou de Dirichlet homogêneas, ou ainda de uma inclusão com propriedade física distinta do meio. Nesse caso, são calculadas explicitamente as derivadas topológicas de primeira e segunda ordens. Com os resultados obtidos em todos os casos, estuda-se a influência dos termos de ordem superiores na expansão assintótica topológica, através de experimentos numéricos. Em particular, observa-se que esses novos termos, além de permitir considerar pertubações de tamanho finito, desempenham ainda um importante papel tanto como fator de correção da expansão assintótica topológica, quanto como direção de descida em processos de otimização. Finalmente, cabe mencionar que a metodologia desenvolvida neste trabalho apresenta um grande potencial para aplicação na otimização e em algoritimos de reconstrução.
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Contribuição para a teoria termodinamicamente consistente da fratura / Contribution to the thermodynamically consistent theory of fracture

João Augusto de Lima Rocha 12 March 1999 (has links)
Como ponto de partida para a formulação da teoria termodinamicamente consistente da fratura, parte-se das cinco equações globais do balanço termomecânico (massa, momentum linear, momentum angular, energia e entropia), aplicadas ao caso de um sólido dentro do qual superfícies internas regulares podem evoluir, continuamente, com o processo de deformação, simulando fissuras. Faz-se a passagem das equações globais às correspondentes equações locais de balanço, inclusive nos pontos das superfícies de avanço das fissuras, e chega-se ao critério termodinâmico geral de fratura. Fazendo-se uso da noção de energia livre de Helmholtz, particulariza-se o critério para o caso isotérmico. Na seqüência, contando-se com o auxílio da Análise de Sensibilidade à variação de forma, da Otimização Estrutural, aplicada ao caso da fratura, obtém-se o parâmetro termodinâmico de fratura, válido para uma parte arbitrária do sólido contendo uma fissura. Assim, o problema fica reduzido à obtenção do valor de uma integral sobre a fronteira da parte do sólido considerada. O Método dos Elementos de Contorno é utilizado para a obtenção de resultados aproximados desse parâmetro, que é alternativo à integral J de Rice. Conclui-se, com uma proposta de experimento de laboratório, acoplado a um experimento numérico, para o caso de um problema bidimensional. A partir da comparação entre resultados do experimento de laboratório e do correspondente experimento numérico, sugere-se que será possível a calibração de parâmetros associados ao comportamento não linear do material nas proximidades da extremidade de uma fissura. / The construction of a thermodynamically consistent theory of fracture, is here proposed assuming that the five global equations of the thermomechanical balance (mass, linear momentum, angular momentum, energy and entropy), of Continuum Mechanics, are valid in the case of a solid containing flaws, simulating initial cracks. Considering the possibility of crack advances, the passage from global equations to local ones conducted to local balance, also for points taken over the crack advancing surfaces. As consequence, a general thermodynamic fracture criterion is obtained. Then, using the concept of Helmholtz Free Energy, this fracture criterion is particularised to the isothermal case. The Shape Sensitivity Analysis, used as a tool of Fracture Mechanics, conducted to a fracture thermodynamic parameter Gt, whose physical meaning is analogous to the Griffith\'s energy release rate (or the Rice\'s J integral) but that parameter is based on the strain energy instead potential total energy. The Boundary Element Method is used in the construction of a strategy of coupling numerical and experimental tests, viewing the construction of a particular fracture criterion, valid to plane problems. In conclusion, one proposes that this numerical and experimental coupling be adopted for calibration of non-linear models of material behaviours, valid in the neighbouring of crack\'s onset.

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