Orientadores: Jose Pissolato Filho, Rodney Rezende Saldanha / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-12T00:49:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Miranda_GlassioCostade_D.pdf: 7063094 bytes, checksum: 58d5ad6afc1c121009f20780c91d4bef (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Neste trabalho, o método de elementos finitos no domínio do tempo - Pointmatched time domain finite element - é utilizado na simulação do efeito corona em linhas de transmissão. As equações diferenciais da linha de transmissão no domínio do tempo são resolvidas através do método de elementos finitos e do esquema "leap-frog". O modelo de Suliciu é utilizado para representar a característica q x v do condutor sob efeito corona. O programa desenvolvido comunica-se com o EMTP (Eletromagnetic Transients Program). A partir da discretização da linha, obtida pelo uso do método de elementos finitos, o efeito corona é introduzido considerando-se a variação da capacitãncia da linha. Através da comparação entre os resultados obtidos com esta metodologia e, os resultados práticos de medição foi possível constatar uma grande coerência entre eles. A metodologia desenvolvida neste trabalho apresenta um pequeno código computacional e rapidez de processamento / Abstract: To determine the effect of corona losses on transmission line transients, the pointmatched Time Domain Finite Element method (TDFE) was used. The time domain transmission line differential equations are solved via the finite element analysis and the leap-frog scheme. The Suliciu's model was used to represent the q x v characteristic of the conductor under corona. The implemented subroutine interfaces with the Electromagnetic Transients Program (EMTP). Using the line discretization inherent in TDFE method, the corona effect is computed by the capacitance variation. Good results were obtained, compared with experimental studies. The advantages of the TDFE method are the small code and processing time / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Marco Lucio Bittencourt / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T00:53:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vazquez_MarianaGodoy_M.pdf: 2594508 bytes, checksum: de672c4c1a82ad3277415f0ff10ddd83 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Nesse trabalho, apresentam-se procedimentos baseados em produto tensorial para a construção de funções de interpolação nodal (versão h) e modal (versão p), com emprego, respectivamente, de Polinômios de Lagrange e J acobi em elementos finitos uni, bi (quadrados e triângulos) e tridimensionais (hexaedros e tetraedros). Os procedimentos apresentados são simples c permitem um tratamento uniforme para a construção das funções de interpolação. Realizaram-se estudos sobre o condicionamento numérico e a esparsidade de algumas bases aqui definidas. Em particular, para as funções triangulares modais tensorizáveis realizou-se um estudo sobre a influência das ponderações dos Polinômios de Jacobi na esparsidade e condicionamento numérico das matrizes locais de massa / Abstract: This work presents procedures based on the tensorial product for the construction of nodal (version h) and modal (version p) interpolation functions, with the use of Lagrange and Jacobi polynomials, respcctively, for one, two (square and triangles) and three-dimensional (hexahedral and tetrahedral) elements. The procedures presented are simple and permit an uniform treatment of the construction of the interpolation functions. The numerical conditioning and sparsity of some bases defined are studied. For the tensorial modal functions for triangles the influence of the weights of the Jacobi polynomials in the sparsity and numerical conditioning of the local mass matrices is considercd / Mestrado / Mecanica de Solidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Fernando Iguti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-14T00:30:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Serpa_AlbertoLuiz_M.pdf: 2433838 bytes, checksum: 0f509474474008d6f07f1112b6901a39 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Apresenta-se neste trabalho, o método da "relocação" dos nós (método r) para oti¬mização de malhas de elementos finitos em elasticidade linear. O método r consiste em obter a posição adequada para os nós da malha, no sentido de encontrar melhores resultados relacionados aos erros de discretização. O método é visto aqui como um problema de otimização, onde a função objetivo é a energia potencial total do sistema discretizado. Restrições de igualdade e de desigualdade são presentes, e as variáveis principais de otimização são as coordenadas nodais, pois a minimização é feita de forma iterativa em dois passos: minimização com relação aos deslocamentos (solução padrão de elementos finitos) e otimização relacionada às coordenadas nodais. O processo de otimização é feito usando o Método do Lagrangeano Aumentado em duas formas distintas. Uma na qual a minimização com relação aos deslocamentos (resolução das equações de equilíbrio) é feita sempre que a função objetivo é calculada, e a outra na qual a minimização com respeito aos deslocamentos é feita apenas a cada iteração do Lagrangeano Aumentado. Resultados numéricos e exemplos são comentados / Abstract: An r-method (nodal relocation method) to optimize finite element meshes in linear elasticity problems is presented in this work. The r-method consists in obtaining an adjusted position of the mesh nodes, in order to find better results related to the discretization errors. The method is viewed here as a resolution scheme of an optimization problem, where the objective function is the total potential energy of the discretized structure. Equality and inequality constraints are present, and the optimization main variables are the nodal coordinates, because the optimization process is carried out iteratively in two steps: minimization related to the nodal displacements (standard finite ele¬ment solution) and optimization related to the nodal coordinates. This optimization procedure is done by using the Augmented Lagrangian Method in two distincts ways. One in which the minimization with respect to the nodal displacements (resolution of equilibrium equations) is performed every time that the objective function is cal¬culated, and the other in which the minimization with respect to the displacements is done once in a Lagrangian Augmented iteration. Numerical results and examples are commented. / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Luiz Felipe M. Moura / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-14T02:29:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jeronymo_CarlosEduardo_M.pdf: 3772628 bytes, checksum: 91fa4a5152459e5f0cf1f25a89480852 (MD5) Previous issue date: 1991 / Resumo: Este trabalho descreve o esenvolvimento de um programa chamado FEMEV, no qual o método dos elementos finitos, baseado em volumes de controle, é utilizado na análise numérica de problemas envolvendo convecção-difusão. A formulação empregada é essencialmente conservativa, diferindo dos métodos convencionais par a elementos finitos, geralmente baseados no método dos resíduos ponderados ou em princípios variacionais. O método é aplicado à uma série de problemas apresentando bons resultados / Abstract: This work presents a control volume finite element program for application in the analysis of convection-diffusion transport problems. The method has a formulation strictly conservative that is a contrast to the conventional weighted residual or variational approaches to the finite element method formulation. The method was applied to some test problems, giving good results / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Ingeniero Civil Mecánico / La siguiente memoria fue propuesta por la empresa Derk Ltda. y trata de la modelación numérica del comportamiento mecánico de un rajo minero usando el software comercial de elementos finitos Abaqus. La simulación requiere la elaboración de un modelo de la geometría de la mina y la aplicación de las teorías que gobiernan los comportamientos geomecánicos de ésta. El objetivo principal es entregar resultados precisos respecto al campo de esfuerzos, deformaciones y desplazamientos que se generan dentro del rajo y en sus alrededores inmediatos. Estos resultados deberán ser lo suficientemente representativos, como para servir de pauta en una posible toma de decisiones que tendrá como principal misión asegurar la seguridad de los individuos, equipos y producción. Se pretende crear un método que agilice la creación de este tipo de modelos, ya que en la actualidad esta tarea toma tiempos que son inaceptables con los ritmos que lleva la industria minera. Para lograr lo anteriormente descrito, se recopiló información respecto a la teoría geomecánica y del método de los elementos finitos. También fue necesario hacer uso del lenguaje computacional Python para desarrollar herramientas que ayudaron en el proceso de mallado. La memoria consta de 7 capítulos en los cuales se ahonda tanto en teoría como también en técnicas de creación de modelos. En la parte final se muestran y se analizan los resultados obtenidos en un rajo seleccionado por la compañía del cual se tiene la información suficiente como para simular distintas etapas de su excavación.

Orientador: Osvair Vidal Trevisan / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-15T15:25:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Figueiredo_JoseRicardo_D.pdf: 7452280 bytes, checksum: d995a6773747d919db9257bf84f201d4 (MD5) Previous issue date: 1988 / Resumo: Esta Tese apresenta um estudo teórico e numérico acerca do esquema exponencial de Allen, D.N. de G. (Allen e Southwell, 1955) para equações de transporte convectivo e difusivo em Mecânica dos Fluidos e Fenômenos de Transporte. O estudo teórico envolve uma generalização da discretizaçao de Allen para grade irregular, bem como para coeficientes de difusão variáveis e para a forma divergente da equação de Transporte, dentro da abordagem de Volumes de Controle (ou Volumes Finitos) . Análise em série de Taylor é feita para este e outros esquemas exponenciais naquela abordagem. Aproximações em série de Taylor da discretização de Allen são desenvolvidas e testadas com o intuito de minimização dos custos computacionais. Experimentos numéricos são apresentados envolvendo casos bidimensionais lineares e não lineares. A equação de transporte homogênea linear com coeficientes constantes fornece os casos testes para uma extensiva comparaçao da discretização de, Allen com outras discretizações de cinco pontos, bem como para comparação entre diferentes aproximações do esquema exponencial de Allen. O problema de Jeffery-Hamel do escoamento em canais com paredes não paralelas foi escolhido para avaliação do desempenho da discretização proposta no contexto das equações de Navier-Stokes, resolvidos em abordagem de variáveis primitivas com a equação de Poisson para a pressão. / Abstract: This thesis presents a theoretical and numerical study on the exponential discretization scheme initially proposed by Allen, D.N. de G. (Allen and Southwell, 1955) for convective and diffusive transport equations. The theoretical study embodies a Control Volume type generalization of Allen's discretization to irregular grids, to non-uniform diffusion coefficients and to divergence as well as convective form transport equations. Taylor series analysis are provided for restrict and generalized Allen's scheme and some other forms of the exponential scheme. A discussion on the fundamentals of the numerical error analysis for fluid transport phenomena was demanded in particular with regard to the concept of numerical diffusion and to the Taylor series analysis. Some Taylor series based approximations to Allen's discretization are developed and tested in order to minimize computational cost. Numerical experiments involve linear and nonlinear two dimensional cases. A constant coefficient homogeneous linear equation provides the test cases for a comprehensive comparison of Allen's discretization with other five node star schemes as well as for comparison of different approximations to the experimental scheme. The Jeffery-Hamel problem of the flow between non-parallel walls was chosen for the evaluation of the performance of Allen's discretization scheme in non-linear Navier-Stokes equations, solved in a primitive variables approach using the Poisson equation for pressure. / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador : Jose Vitorio Zago / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-07-16T07:40:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pulino_Petronio_M.pdf: 1941219 bytes, checksum: ee385ab58d7bfd95c3203d8a69a9185d (MD5) Previous issue date: 1983 / Resumo: O objetivo desta dissertação é o estudo do comportamento qua_ litativo das densidades de elétrons e lacunas e do potencial eletrostático em uma junção pn abrupta. O modelo matemático adotado para descrever a condução elétrica nos dispositivos semicondutores,que envolve ofluxo de dois portadores de carga independentes e opostamente carregados,que são os elétrons de condução e as lacunas,consiste em um sistema de equações diferenciais parciais não-lineares,composto por três equações,a saber,a equação de continuidade para elétrons,equação equação de continuidade para lacunas e a equação de Poisson,que relaciona a carga total com o potencial eletrostático. Estamos tratando o caso de um disposito em regime permanente e unidimensional. Aplicando o método de elementos finitos,onde o espaço de aproximação foi gerado pelas funções de Hermite cúbicas, para encontrar uma solução fraca discreta, para o sistema de equações diferenciais não-lineares, recaimos em um sistema não-linear com 6N equações a 6N incógnitas,onde N é o número de nós da nossa malha. O sistema não-linear é resolvido pelo método de Newton. Como o sistema possui 6N equações, sua resolução computacional é um tanto inconveniente para valores muito grandes de N, quando temos o problema de escassez de memória principal. Porém este problema fica resolvido quando utilizamos o método frontal, no qual trabalhamos com as submatrizes de rigidez que são definidas em cada ele mento finito, e que neste caso são matrizes de dimensão igual a12 x 12. Este procedimento torna o processo de resolução computacional mais rápido e utiliza menos memória principal. A partir desta análise, podemos encaminhar novos trabalhos, com o objetivo de propor um modelo matemático mais eficiente, para simular uma junção pn, ou outros dispositivos semicondutores , tais como, uma célula solar / Abstract: Not informed / Mestrado / Mestre em Matemática Aplicada

Orientador: Maria Cristina Cunha Bezerra / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-07-17T17:25:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silveira_DimasLeopoldo_M.pdf: 991957 bytes, checksum: debafadf8016f1f823beedb32817193b (MD5) Previous issue date: 1987 / Resumo: Não informado. / Abstract: Not informed. / Mestrado / Mestre em Matemática Aplicada

Orientador: Euclides de Mesquisa Neto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-18T05:34:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sousa_EdsonAntonioCapello_M.pdf: 2908157 bytes, checksum: 8a4319091a3cd4ac8ec36943a69831b1 (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: Neste trabalho é feita uma análise comparativa entre o Método dos Elementos Finitos, o Método dos Elementos de Contorno e o acoplamento entre os dois métodos aplicados a problemas dinâmicos estacionário entre solo-estrutura (DSSI Dynamic soil-Structure Interaction). Apresentamos a formulação do MEF e MEC para obter o sistema final aplicado ao DSSI, bem como para o processo de acoplamento entre os métodos. Finalmente, algumas aplicações práticas entre as três formas .de modelar o problema do DSSI são mostradas com análise crítica dos resultados / Abstract: This Work presents a comparison among the MEF, the MEC and the coupling between them applied to dynamic soil-structure interaction (DSS1). Formulations for the MEC and for the MEF to obtain the final system applied to DSS1 and for the process of coupling between them are also presented. Finaly,some practical aplications of the three ways of modelling the DSS1 are shown with a critical results / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Sergio Tonini Button / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-19T23:21:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_EvandroCardozoda_M.pdf: 26049464 bytes, checksum: e57f6243faaf281d925a22fe973b236f (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: o estado da arte, no forjamento, aponta para o forjamento de precisão. Este tipo tem por meta a produção de forjados com urna qualidade de acabamento que reduza, em parte ou integralmente, as operações secundárias de acabamento. Para atingir este objetivo o projeto de urna peça forjada exige o abandono do método tradicional de tentativa e erro. O uso de sistemas computacionais passa a ser a ferramenta essencial para conduzir a indústria de forjados a se adaptar a novos requisitos tecnológicos de modo a assegurar custos competitivos nos diferentes mercados. A conformação por forjamento se dá pela aplicação de um estado de compressão direta e a deformação ocorre basicamente por recalque, alargamento e ascensão. Para o recalque simples de cilindrose anéis é desenvolvido neste trabalho um modelo matemático bidimensional de elementos finitos de análise rígido-viscoplástica, cuja tecnologia é a base para o aprimoramento e implementação do processo de forjamento de precisão. O código do modelo matemático em linguagem FORTRAN 77 tem sua validade verificada por comparação da simulação usando elementos finitos quadrilateros linear e quadrático com o método do limite superior e resultados experimentais. Foram verificadas as influências sobre as simulações, do emprego de materiais de importância tecnológica distintos, de fatores de atritos diversos, de várias velocidades de processo e outros parâmetros preponderantes. Sendo assumido o estado plano de deformação o modelo adotado mostrou-se adequado para a análise do recalque de cilindros e anéis fornecendo resultados compatíveis com as observações experimentais e as informações encontradas na literatura. Usando o método de elementos finitos simulou-se a variação nos diâmetros internos de anéis com as proporções geométricas convencionais e indicados por gráficos para vários fatores de atrito (m) na interface peça-matriz. Este procedimento é a maneira convencional de representar curvas de calibração teóricas usadas na avaliação de atrito com o teste de anel / Abstract; Precision forging is the state-of-the-art process to produce near-net-shape parts, reducing or eliminating later finishing operations. To reach this goal, conventional trial-anderror methods of forging design are not suitable. Computers are essential tools to make forging industries adapted to the new technological requirements with competitive costs in different markets. Forging is a forming process held by direct compressive stresses where deformation occurs basicallyby upsetting, stretching and ascending. In this work, ring and cylinder upsetting is analysed using a two-dimensional mathematical model based on the finite element method, with a rigid viscoplastic material. This model is intended to improve precision forging design. The model, with codes written in FORTRAN 77, was validated comparing simulation results (using linear and quadratic finite elements) to upper-bound method and experimental results. The influence of some variables (materiaIs, rnction, forging speed) on the simulation was studied. Assumed the plane-strain state, the model showed good agreement with experimentalresults in the analysisof ring and cylinder upsetting. Many simulations with FEM were held to study changes of ring geometry, depending on rnction factor (m), and to plot theoretical calibration curves used to evaluate friction in the ring test / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica