Orientadores : Marcelo Martins dos Santos, Petronio Pulino / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-02T01:17:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lambert_WandersonJose_M.pdf: 3442154 bytes, checksum: d92cb6cb0111e7f125edb659bf6c302e (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Neste trabalho, estudamos a convergência do Método dos Volumes Finitos aplicado a Leis de Conservação Escalares Multidimensional, seguindo os trabalhos de Cockburn et aI. [7] e Benharbit et. aI [3]. Tratamos aqui, o Problema de Valor Inicial e de Fronteira (PVIF). O Método dos Volumes Finitos é aplicado a diversos problemas, principalmente em dinâmica de fluidos, desde os anos 50, mas somente nos últimos 15 anos que foi melhorado. A grande vantagem deste método é que ele trata bem geometrias complexas e choques, comuns em Leis de Conservação. A convergência segue da unicidade da Solução em Medida (MV-Solution) para uma Lei de Conservação, Szepessy [59]. Compacidade Compensada, Soluções em Medida e Medidas de Young para Leis de Conservação apareceram primeiramente nos trabalhos de Murat [46]-[47], Tartar [62]-[63] e Diperna [15]-[17], para Problemas de Valor Inicial e para Sistemas de Leis de Conservação 2 x 2; e, depois disso, para um PVIF por Szepessy [59]. Seguindo estes artigos, Cockburn et aI. and Benharbit et. aI obtiveram, independentemente, a convergência forte para do esquema para a única solução entrópica descontínua no sentido de Bardos [2] / Abstract: In this report, we study the convergence of the Finite Volume Method applied to multidimensional Scalar Conservation Laws, follows from Cockburn et. aI [7] and Benharbit et. al [3]. It is treated the Initial and Boundary Value Problem (IBVP). Finite Volume Method is applied to several problems, mainly in fluid dynamical, since 50's years, but only in the last 15 years that has been improved. The great advantage this method is that is applied for complexes geometries and for shocks, commons in Conservation Laws. The convergence follows from Szepessy's [59] uniqueness result in the class of the entropy measure-valued solution. Compensated Compactness, MV-Solution and Measure Young for Conservation Laws has been appeared from Murat [46]-[47], Tartar [62]-[63] and Diperna's works [15]-[17], for Initial Value Problem (IVP) and 2 x 2 Hyperbolic Systems of Conservation Laws; and, thereafter, for (BIVP) by Szepessy [59]. In follows these articles, Cockburn et al. and Benharbit et. al obtain, independently, the strong convergence of the scheme to the unique entropy discontinuous solution in the sense the Bardos [2] / Mestrado / Mestre em Matemática

Neste trabalho, discutem-se aspectos das transformações conformes na eletrodinâmica clássica com ênfase na invariância e nas leis de conservação. Inicialmente, abordaram-se aspectos gerais das transformações conformes e fez-se um resumo histórico da evolução dessas transformações. Procurou-se fazer uma apresentação didática, revisando-se a formulação Lagrangiana e o Teorema de Noether para campos aplicado à eletrodinâmica. Estudaram-se as transformações conformes no espaço plano, onde se mostrou que para dimensões maiores ou iguais a três o número de transformações é finito. A partir das equações de Maxwell em coordenadas curvilíneas, chegou-se à condição para que essas equações mantivessem sua forma cartesiana. Com essa condição, mostrou-se que a eletrodinâmica clássica é invariante para o grupo de transformações conformes. Foram discutidas as leis de conservação associadas à invariância conforme da eletrodinâmica clássica a partir do teorema de Noether. Das simetrias por translações no espaço-tempo, obtiveram-se as leis de conservação do momento linear e da energia. Das simetrias associadas às rotações, obtiveram-se seis quantidades conservadas: três delas ligadas à conservação do momento angular e, com relação às três restantes, observou-se, a partir de analogias com a mecânica, que estavam associadas ao movimento do centro de energia do campo. Para a interpretação da grandeza conservada por simetria de escala, verificou-se, também a partir de uma analogia mecânica, que essa simetria somente é verificada para partículas não massivas ou para partículas massivas a altas energias. Finalmente, para as transformações conformes especiais, verificou-se que as leis de conservação resultantes são consequências das leis anteriores de conservação para o campo eletromagnético, e neste caso, essa simetria também somente se manifesta para partículas de massa nula ou para altas energias. / In this work, aspects of conformal transformations in classical electrodynamics are discussed with emphasis on the invariance and conservation laws. Initially, a general view of conformal transformations was shown and a summary of the historical evolution of those transformations was presented. The work was approached didactically, and Noethers theorem based on the electrodynamics Lagrangian formulation was revised. The conformal transformations were studied in plane spaces and it was shown that, for dimensions greater than or equal to three, the number of transformations is finite. Starting from Maxwells equations in curvilinear coordinates, a condition for maintaining those equations in Cartesian form was established. With that condition, it was shown that the classical electrodynamics laws are invariant for the group of conformal transformations. The conservation laws associated with the conformal invariance of classical electrodynamics were discussed, based on Noethers theorem. From the space-time translation symmetry, the laws of conservation of linear momentum and of energy were obtained. From rotational symmetry, six conserved quantities were obtained: three of them associated with angular momentum and the remaining three, observed, starting from analogies with mechanics, were associated with the movement of the center of energy of the field. For the interpretation of the quantity conserved by scale symmetry, it was verified, also from a mechanical analogy, that that symmetry is only valid for null mass particles or for high energies. Finally, for the special conformal transformations, it was verified that the resultant laws of conservation are consequences of the previous laws, and in that case, symmetry is also valid only for particles of null mass or for high energies.

Provamos que o. modelo CPn-1 não permit e formação de par até terceira ordem em teoria de perturbação. A matriz-S dos modelos CPn-1 e Thirring SU(n) foi calculada em perturbação até 2 loops. O cálculo mostra que a matriz-S tem algumas diferenças em relação à esperada. Além disso calculamos a carga não local quantizada do modelo cpn-1 em teoria de perturbação renormalizada 1/n e provamos que ela não é conservada, no entanto quando fermionss são acoplados de uma maneira mínima ou supersimétrica a anomalia se cancela. / We prove that the CPn-1 model does not accomodite pair formation up to third order in perturbation theory. The S-matrix of the Cpn-1 and SU(n) Thirring models was calculated perturbatively up to 2 loops. The calculation shows that the S-matrix has some deviations from the expected exact one. Furthermore, we calculate the quantized nonlocal charge of the CPn-1 model in the framework of renormalized l/n perturbation theory and prove that it is not conserved, nevertheless when fermions are coupled in a minimal or supersymmetric way the anomaly vanishes.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:28:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3559.pdf: 499785 bytes, checksum: 08c3a73aa07cbea987903f5c2a785444 (MD5) Previous issue date: 2011-03-23 / Financiadora de Estudos e Projetos / We study scalar conservation laws, with the deduction of an explicit formula of a smooth solution with compact support, we also present the behavior of the solution given by the formula when the initial value is zero outside a finite interval. In order to study the uniqueness of a given conservation law under certain hypotheses. / Neste trabalho estudamos leis de conservação escalar, com a dedução de uma fórmula explícita de uma solução suave de suporte compacto, também apresentamos o comportamento da solução dada pela fórmula quando o dado inicial é nulo fora de algum intervalo limitado e por fim estudamos a unicidade para uma dada lei de conservação sob certas hipóteses.

Neste trabalho, discutem-se aspectos das transformações conformes na eletrodinâmica clássica com ênfase na invariância e nas leis de conservação. Inicialmente, abordaram-se aspectos gerais das transformações conformes e fez-se um resumo histórico da evolução dessas transformações. Procurou-se fazer uma apresentação didática, revisando-se a formulação Lagrangiana e o Teorema de Noether para campos aplicado à eletrodinâmica. Estudaram-se as transformações conformes no espaço plano, onde se mostrou que para dimensões maiores ou iguais a três o número de transformações é finito. A partir das equações de Maxwell em coordenadas curvilíneas, chegou-se à condição para que essas equações mantivessem sua forma cartesiana. Com essa condição, mostrou-se que a eletrodinâmica clássica é invariante para o grupo de transformações conformes. Foram discutidas as leis de conservação associadas à invariância conforme da eletrodinâmica clássica a partir do teorema de Noether. Das simetrias por translações no espaço-tempo, obtiveram-se as leis de conservação do momento linear e da energia. Das simetrias associadas às rotações, obtiveram-se seis quantidades conservadas: três delas ligadas à conservação do momento angular e, com relação às três restantes, observou-se, a partir de analogias com a mecânica, que estavam associadas ao movimento do centro de energia do campo. Para a interpretação da grandeza conservada por simetria de escala, verificou-se, também a partir de uma analogia mecânica, que essa simetria somente é verificada para partículas não massivas ou para partículas massivas a altas energias. Finalmente, para as transformações conformes especiais, verificou-se que as leis de conservação resultantes são consequências das leis anteriores de conservação para o campo eletromagnético, e neste caso, essa simetria também somente se manifesta para partículas de massa nula ou para altas energias. / In this work, aspects of conformal transformations in classical electrodynamics are discussed with emphasis on the invariance and conservation laws. Initially, a general view of conformal transformations was shown and a summary of the historical evolution of those transformations was presented. The work was approached didactically, and Noethers theorem based on the electrodynamics Lagrangian formulation was revised. The conformal transformations were studied in plane spaces and it was shown that, for dimensions greater than or equal to three, the number of transformations is finite. Starting from Maxwells equations in curvilinear coordinates, a condition for maintaining those equations in Cartesian form was established. With that condition, it was shown that the classical electrodynamics laws are invariant for the group of conformal transformations. The conservation laws associated with the conformal invariance of classical electrodynamics were discussed, based on Noethers theorem. From the space-time translation symmetry, the laws of conservation of linear momentum and of energy were obtained. From rotational symmetry, six conserved quantities were obtained: three of them associated with angular momentum and the remaining three, observed, starting from analogies with mechanics, were associated with the movement of the center of energy of the field. For the interpretation of the quantity conserved by scale symmetry, it was verified, also from a mechanical analogy, that that symmetry is only valid for null mass particles or for high energies. Finally, for the special conformal transformations, it was verified that the resultant laws of conservation are consequences of the previous laws, and in that case, symmetry is also valid only for particles of null mass or for high energies.

Orientadores: Philippe Remy Bernard Devloo, Sonia Maria Gomes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-15T11:57:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Forti_TiagoLuisDuarte_D.pdf: 8887357 bytes, checksum: dc0e7acaa76c7778f2ffa9e3f9d24f9b (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Este trabalho dedica-se ao estudo dos métodos de Elementos Finitos e de Galerkin Descontínuo combinados. Nele, o Método de Galerkin Descontínuo é tratado como uma variante do Método de Elementos Finitos tradicional em que as funções do espaço de interpolação são descontínuas entre elementos. Procura-se a melhor combinação dos métodos, identicando em que condições cada método se sobressai. São abordados problemas elípticos de segunda ordem com singularidade e problemas de convecção. Em problemas elípticos, propõe-se utilizar funções de enriquecimento em elementos de Galerkin descontínuo. Os elementos enriquecidos são posicionados na vizinhança de singularidades, enquanto que nas regiões distantes, empregam-se elementos contínuos. Em problemas de convecção, propõe-se utilizar elementos descontínuos na vizinhança de choques e elementos contínuos em regiões em que a solução é suave. Uma estratégia de adaptação entre elementos contínuos e de Galerkin descontínuo é apresentada. Os resultados são mostrados em termos de erro de aproximação e, para problemas convectivos, em amplitude de oscilações / Abstract: The present work is dedicated to study the continuous Finite Element Method (FEM) and the Discontinuous Galerkin Method (DGM) combined in the same simulation. In this work the DGM is dealt with as a variant of the Finite Element Method where the interpolation space is formed by discontinuous functions between elements. In this work, we propose a formulation which combines FEM and DGM in the same simulation identifying when each method has better performance. The proposed formulation is applied to second-order elliptic problems with singular solution and to convection problems. For elliptic problems, we propose the use of local enrichment function in the approximation space of discontinuous elements. Elements with enrichment functions are employed in the vicinity of singularities. In other regions, continuous elements are employed. For convection problems, we propose to use discontinuous elements in regions where the solution presents shocks and continuous elements where the solution is smooth. A strategy to automatically decide which type of element is to be adopted is proposed. The results are compared in terms of approximation errors and for convective problems also in terms of amplitude of oscillations / Doutorado / Estruturas / Doutor em Engenharia Civil

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-12-21T13:46:29Z No. of bitstreams: 1 miguelcutipacoaquira.pdf: 878116 bytes, checksum: 1d11a64ceebc2f6da2e3f07d46ef0468 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-12-22T12:51:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 miguelcutipacoaquira.pdf: 878116 bytes, checksum: 1d11a64ceebc2f6da2e3f07d46ef0468 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-22T12:51:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 miguelcutipacoaquira.pdf: 878116 bytes, checksum: 1d11a64ceebc2f6da2e3f07d46ef0468 (MD5) Previous issue date: 2016-05-12 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso de espuma para o controle da mobilidade é uma técnica potencial que melhora a eficiência na recuperação avançada de óleo. As propriedades da espuma são controladas pela dinâmica de criação e destruição seguindo os modelos mais usados de balanço de populaçãoemodelosdeequilíbriolocal,considerandoalgumashipótesescomodeslocamento unidimensional, método do fluxo fracionário. O surfactante como componente da fase liquida é responsável da criação de espuma. Em muitos artigos por simplicidade a concentração do surfactante é considerada constante. Neste trabalho não é considerado esta simplificação. O objetivo deste trabalho é desenvolver um modelo onde a concentração do surfactante é descrita por uma equação de balanço. O modelo é completado por equações de balanço de massa de água, gás e a concentração de bolhas de espuma. A geração e destruição de bolhas é descrita pela dinâmica do modelo cinético de primeira ordem. Para estudar matematicamenteomodelousamosferramentasdeequaçõesdiferenciaisordináriaseondas viajantes. Para estados de equilíbrio adequados mostramos a existência de ondas viajantes. Para o caso particular, desprezando a pressão capilar, a existência foi rigorosamente provada. Para o caso geral, uma investigação numérica foi realizada. / Theuseoffoamtocontrolthemobilityisapotentialtechniquethatimprovestheefficiency of the enhanced oil recovery. The properties of the foam are controlled by the dynamics of creation and destruction following the most used population balance models and models in local equilibrium. Under some assumptions, one-dimensional displacements, the fractional flow method. The surfactant as a component of the water phase is responsible for the foam generation e destruction. Some papers neglect this component for simplicity. In the present work the surfactant concentration is considered. Inthepresentworkthesurfactantphaseisconsideredinthemodelasseparatebalancelaw. The model is complete with mass balance equations of water, gas and the concentration of bubbles foam. The bubble generation and destruction is described by dynamic of the first order kinetic model. The mathematically study was based on ordinary differential equation tools and traveling waves analysis. For reasonable equilibrium conditions we study the existence of the traveling wave solution. For the particular case neglecting the capillary pressure, the existence was proved rigorously. For the general case numerical investigation was performed.

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:02:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 versaofinal_lidiane.pdf: 708631 bytes, checksum: c97f21b6c4fd093f9c0ec8f92aa22110 (MD5) Previous issue date: 2010-04-09 / In this dissertation we describe the solutions to the Riemann problem for a system of two conservation laws written in the normal from according to classification of Schaeffer-Shearer in [9]. Through changes of variables Schaeffer-Shearer determined the normal form for a nonlinear system of two conservation laws with an isolated umbilical point in state space. The normal form consists of a system of two equations, with homogeneous and quadratic functions of flow that depend only on two parameters. Also in [9] were established four distinct regions in terms of parameters, denoted by I, II, III and IV, in which varying pair of parameters in each region, the curves of waves that make up the solution of the Riemann problem have the same configuration. In this dissertation we consider the case in which the pair of parameters belongs to region IV, and in the particular case in which one of the parameters is null. In this case, the classic Lax criterion for admissibility of shocks (discontinuity solutions) generally is sufficient to obtain uniqueness of solution. Although, for some initial states, it is necessary to admit in solution also the called compressive shocks, which do not satisfy the Lax criterion. / Nesta dissertação determinamos as soluções do problema de Riemann para um sistema de duas leis de conservação escrito na forma normal segundo a classificação de Schaeffer-Shearer, em [9]. Através de mudanças de variáveis, Schaeffer-Shearer determinaram a forma normal para um sistema não linear de duas leis de conservação com um ponto umbílico isolado no espaço de estados. A forma normal consiste de um sistema de duas equações, com funções de fluxo quadráticas homogêneas que dependem apenas de dois parâmetros. Também em [9] foram determinadas quatro regiões distintas no plano dos parâmetros, denotadas por I, II, III e IV, onde, variando o par de parâmetros em cada região, as curvas de onda que compõem a solução do problema de Riemann tem a mesma configuração. Nesta dissertação consideramos o caso em que o par de parâmetros pertence a região IV, e ainda no caso particular em que um dos parâmetros é nulo. Neste caso, o clássico critério de Lax para admissibilidade dos choques (soluções descontínuas), em geral, é suficiente para se obter unicidade de solução. Embora, para alguns estados iniciais, é necessário admitir na solução também os chamados choques compressivos, que não satisfazem o critério de Lax.

Provamos que o. modelo CPn-1 não permit e formação de par até terceira ordem em teoria de perturbação. A matriz-S dos modelos CPn-1 e Thirring SU(n) foi calculada em perturbação até 2 loops. O cálculo mostra que a matriz-S tem algumas diferenças em relação à esperada. Além disso calculamos a carga não local quantizada do modelo cpn-1 em teoria de perturbação renormalizada 1/n e provamos que ela não é conservada, no entanto quando fermionss são acoplados de uma maneira mínima ou supersimétrica a anomalia se cancela. / We prove that the CPn-1 model does not accomodite pair formation up to third order in perturbation theory. The S-matrix of the Cpn-1 and SU(n) Thirring models was calculated perturbatively up to 2 loops. The calculation shows that the S-matrix has some deviations from the expected exact one. Furthermore, we calculate the quantized nonlocal charge of the CPn-1 model in the framework of renormalized l/n perturbation theory and prove that it is not conserved, nevertheless when fermions are coupled in a minimal or supersymmetric way the anomaly vanishes.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-04-06T17:55:59Z No. of bitstreams: 1 angelenriqueramirezgutierrez.pdf: 1737893 bytes, checksum: 1069699a1f9f64ab614c7bc8c26ddae0 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-04-24T04:12:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 angelenriqueramirezgutierrez.pdf: 1737893 bytes, checksum: 1069699a1f9f64ab614c7bc8c26ddae0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-24T04:12:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 angelenriqueramirezgutierrez.pdf: 1737893 bytes, checksum: 1069699a1f9f64ab614c7bc8c26ddae0 (MD5) Previous issue date: 2013-07-18 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Alguns problemas parabólicos podem ser reescritos na forma de problema de complementaridade e aparecem em muitas aplicações como em fluxos de líquidos no interior num domínio, difusão, fluxo de calor envolvendo mudança de fase e reações químicas. Estes tipos de problemas apresentam muitas dificuldades analíticas e numéricas, normalmente devido à evolução no tempo ou fronteira móvel. Como a solução analítica é muito difícil de obter, é importante o estudo de métodos numéricos que permitam a busca de uma solução aproximada da solução exata para tais tipos de problemas. Estuda-se leis de conservação e os tipos de soluções associadas ao Problema de Riemann, essencialmente leis de balanço que expressam o fato de que alguma substância é conservada. O estudo desta teoría é importante porque frequentemente as leis de conservação aparecem quando nos problemas parabólicos são desprezados os termos difusivos de segunda ordem. Apresenta-se também um método numérico que é uma variação do método de Newton para resolver sistemas não lineares. O método é baseado num esquema de diferenças finitas implícito e um algoritmo de complementaridade não linear, FDA–NCP. O método dado tem a vantagem de fornecer uma convergência global em relação ao método de diferenças finitas com o método de Newton que só tem convergência local. A teoria é aplicada ao modelo de difusão de oxigênio num tecido e ao modelo de combustão de oxigênio in situ, os dois modelos são problemas parabólicos linear e não linear respectivamente e que podem ser reescritos na forma de problema de complementaridade. O primeiro modelo que pode ser aplicado no tratamento de células cancerígenas conduz a um problema de fronteira livre enquanto no segundo modelo, consideramos um processo unidimensional de injeção de ar dentro de um meio poroso que contém inicialmente combustível sólido e onde ocorre combustão gas–sólido, assim o modelo envolve a lei de balanço do calor, lei molar do combustível e a lei de gases ideais. Além disso, estuda-se a onda térmica e a onda de combustível associadas. / Some parabolic problems can be rewritten in complementarity form and appear in many applications such as liquid flows within a domain, diffusion, heat flow involving phase change and chemical reactions. These types of problems have many analytical and numerical difficulties, usually due to the evolution in time or moving boundary. Since the analytical solution is very difficult to obtain, so it is important to study numerical methods that allow the search for an approximate solution of the exact solution for these types of problems. We study the conservation laws and the types of solutions associated with the Riemann Problem, these types of laws are essentially balance laws that express the fact that some substance is balanced. The study of this theory is important because the conservation laws often appear when the parabolic problems are neglected the diffusive terms of second order. It also presents a numerical method which is a variation of the Newton’s method for solving nonlinear systems, the method is based on an implicit finite difference scheme and an algorithm complementary non-linear FDA–NCP. The given method has the advantage of providing a global convergence with respect to the finite difference method with Newton’s method which has only local convergence. The theory is applied to the model difussion in tissue of oxygen and oxygen combustion model in situ, this two models are linear and nonlinear parabolics problems respectively and which can be rewritten in the form of complementarity problem. The first model that can be applied in the treatment of cancer cells leads to a free boundary problem, while the second model, consider a one-dimensional process of air injection inside a porous medium initially containing solid fuel and where combustion occurs gas - solid thus the model involves the heat balance law, law and the fuel molar ideal gas law, in addition, studies the thermal wave and the wave associated fuel.