O objetivo deste trabalho é a obtenção de uma técnica para a modelagem otimizada de corpos submetidos a fluxos de alta velocidade, como aerofólios em escoamentos transônicos e outras geometrias aerodinâmicas. A técnica é desenvolvida através de expansões em séries de Fourier para um conjunto de equações diferenciais com interrelação com as condições de contorno, sendo uma equação para a parte superior e outra para a parte inferior do aerofólio. O método de integração temporal empregado baseia-se no esquema explícito de Runge-Kutta de 5 estágios para as equações da quantidade de movimento e na relação de estado para a pressão. Para a aproximação espacial adota-se um esquema em volumes finitos no arranjo co-localizado em diferenças centrais. Utiliza-se dissipação artificial para amortecer as frequências de alta ordem do erro na solução das equações linearizadas. A obra apresenta a solução de escoamentos bi e tridimensionais de fluidos compressíveis transônicos em torno de perfis aerodinâmicos. Os testes num´ericos são realizados para as geometrias do NACA 0012 e 0009 e asas tridimensionais usando as equações de Euler, para número de Mach igual a 0.8 e ® = 0o. Os resultados encontrados comparam favoravelmente com os dados experimentais e numéricos disponíveis na literatura.

O objetivo deste trabalho é a obtenção de uma técnica para a modelagem otimizada de corpos submetidos a fluxos de alta velocidade, como aerofólios em escoamentos transônicos e outras geometrias aerodinâmicas. A técnica é desenvolvida através de expansões em séries de Fourier para um conjunto de equações diferenciais com interrelação com as condições de contorno, sendo uma equação para a parte superior e outra para a parte inferior do aerofólio. O método de integração temporal empregado baseia-se no esquema explícito de Runge-Kutta de 5 estágios para as equações da quantidade de movimento e na relação de estado para a pressão. Para a aproximação espacial adota-se um esquema em volumes finitos no arranjo co-localizado em diferenças centrais. Utiliza-se dissipação artificial para amortecer as frequências de alta ordem do erro na solução das equações linearizadas. A obra apresenta a solução de escoamentos bi e tridimensionais de fluidos compressíveis transônicos em torno de perfis aerodinâmicos. Os testes num´ericos são realizados para as geometrias do NACA 0012 e 0009 e asas tridimensionais usando as equações de Euler, para número de Mach igual a 0.8 e ® = 0o. Os resultados encontrados comparam favoravelmente com os dados experimentais e numéricos disponíveis na literatura.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-04Bitstream added on 2014-06-13T19:21:27Z : No. of bitstreams: 1 santos_es_dr_ift.pdf: 492820 bytes, checksum: dc248eeca0c392b9f7972bb0ff08c78d (MD5) / Usando a técnica conhecida como método de integração em dimensão negativa (NDIM), calculamos as funções de 2 e 3-pontos em 1-loop e analisamos seus casos particulares de maior interesse físico. Generalizamos esta aplicação do método para o caso de n-pontos em 1-loop, obtendo uma fórmula geral dada em termos de uma função hipergeométrica generalizada. Mostramos também que esta fórmula geral pode ser obtida pela parametrização de Feynman o que aponta para uma equivalência entre estas duas abordagens bem como com o análogo via representação de Mellin-Barnes. A integral escalar associada ao diagrama 2-loop mater foi calculada usando a decomposição de integração por partes seguida do NDIM. A integral escalar não massiva em 2-loop com n-inserções de auto-energia também foi calculada. / Abstracts: Employing the technique Known as Negative Dimensional Integration Method (NDIM), we calculate he two- and three-point functions at one loop level and analyse their particular caes of greatest physical interest. We generalize this to the case of n-point functions at one loop, obtaining a general formula given in terms of a generalized hypergeometric function. We also show that this general formula can be obtained via Feynman parametrization showing that there is an equivalence between the two approaches as well as with the analogous method via Mellin-Barnes representation. The scalar integral associated with the two-loop master diagram is calculated using partial integration followed by NDIM, and massless scalar integral at two loops with n self-energy insertions is also calculated using NDIM.

O objetivo deste trabalho é a obtenção de uma técnica para a modelagem otimizada de corpos submetidos a fluxos de alta velocidade, como aerofólios em escoamentos transônicos e outras geometrias aerodinâmicas. A técnica é desenvolvida através de expansões em séries de Fourier para um conjunto de equações diferenciais com interrelação com as condições de contorno, sendo uma equação para a parte superior e outra para a parte inferior do aerofólio. O método de integração temporal empregado baseia-se no esquema explícito de Runge-Kutta de 5 estágios para as equações da quantidade de movimento e na relação de estado para a pressão. Para a aproximação espacial adota-se um esquema em volumes finitos no arranjo co-localizado em diferenças centrais. Utiliza-se dissipação artificial para amortecer as frequências de alta ordem do erro na solução das equações linearizadas. A obra apresenta a solução de escoamentos bi e tridimensionais de fluidos compressíveis transônicos em torno de perfis aerodinâmicos. Os testes num´ericos são realizados para as geometrias do NACA 0012 e 0009 e asas tridimensionais usando as equações de Euler, para número de Mach igual a 0.8 e ® = 0o. Os resultados encontrados comparam favoravelmente com os dados experimentais e numéricos disponíveis na literatura.

CARVALHO, Laise Lima de. Um estudo comparativo de métodos de simulação de tecidos virtuais através de sistemas de partículas. 2012. 66 f. Dissertação (Mestrado em ciência da computação)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2012. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-07-11T17:36:19Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_llcarvalho.pdf: 1928989 bytes, checksum: bdbfbd03b59e07ab2ccce530ed9bfbce (MD5) / Approved for entry into archive by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br) on 2016-07-18T15:46:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_llcarvalho.pdf: 1928989 bytes, checksum: bdbfbd03b59e07ab2ccce530ed9bfbce (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-18T15:46:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_llcarvalho.pdf: 1928989 bytes, checksum: bdbfbd03b59e07ab2ccce530ed9bfbce (MD5) Previous issue date: 2012 / Physically based cloth animation has gained much attention from researchers in the last two decades, due to the challenges of realism and performance placed by the film and game industries, as well as by the applications of virtual reality and e-commerce. Consequently, there have been overwhelming achievements in this area, and several approaches have been proposed for modeling and simulating the dynamic behavior of cloth. Modeling cloth as a mass-spring system has been widely used, because of its simplicity and since it leads to more efficient numerical solutions to the governing differential equations. These numerical integration methods are divided into two main categories: explicit integration methods and implicit integration methods. A deeper understanding about their use in cloth simulations is still in order. Thus, the objective of this work is to analyze the integration methods most commonly used in the literature of cloth simulation, based on particle systems, to understand the advantages and disadvantages of their use. A comparative study of those methods is done, considering the criteria of animation realism, computational effort and numerical stability. / Animação baseada em Física ganhou muita atenção dos pesquisadores nas últimas duas décadas, por causa dos desafios de realismo e desempenho propostos pelas indústrias de filme e jogos, bem como pelas aplicações de realidade virtual e comércio eletrônico. Consequentemente, foram feitos avanços significativos nessa área, e várias abordagens foram propostas, tanto para a modelagem de tecidos, quanto para a simulação de seu comportamento dinâmico. Modelar tecido como um sistema massa-mola tem sido uma técnica amplamente utilizada, por causa de sua simplicidade, e porque ela permite soluções numéricas mais eficientes para as equações diferenciais que governam o problema. Esses métodos de integração são divididos em duas categorias principais: os métodos explícitos e os métodos implícitos. Um conhecimento mais aprofundado sobre o uso desses métodos no contexto de simulação dinâmica de tecidos ainda é pertinente. Dessa forma, o objetivo desta dissertação é analisar os métodos de integração mais comumente usados na literatura sobre simulação de tecidos baseados em sistemas de partículas, para entender melhor suas vantagens e desvantagens. Um estudo comparativo desses métodos é feito, considerando os critérios de realismo de animação, esforço computacional e estabilidade numérica.

This work introduces a time adaptive strategy that uses a refinement estimator based on the geometric indicator of curvature. The developed methodology is suitable for problems of numerical time integration present, for example, in the study of bodies subjected to dynamical loads. The refinement estimator demands low computational resources, being easily applied to several direct integration methods. Trying to interact these methods, an object oriented library that uses the developed scheme of adaptation is built. The main idea of this tool is to incorporate this scheme, in an easy way, in existing computational codes that employ direct integration methods. Examples of dynamic solid bodies are presented, ilustrating the technique and library usage in existing applications. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho introduz uma estratégia de adaptação no tempo que utiliza um estimador de refinamento baseado no indicador geométrico curvatura. A metodologia desenvolvida é aplicada ao problema de integração numérica temporal, presente, por exemplo, no estudo do comportamento de corpos submetidos a cargas dinâmicas. O estimador de refinamento formulado demanda pouco esforço computacional, sendo facilmente aplicado aos diversos métodos de integração direta existentes. Visando a interação com esses métodos, constrói-se uma biblioteca orientada a objetos que incorpora a técnica de adaptação desenvolvida. A idéia principal desta ferramenta é prover, de forma fácil, a técnica de adaptação concebida a códigos computacionais existentes e que fazem uso dos referidos métodos de integração. Apresentam-se exemplos de dinâmica de corpos sólidos que ilustram o potencial de utilização da técnica e o uso da biblioteca em aplicações existentes.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:05:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diogo Folador Rossi.pdf: 4782694 bytes, checksum: c76f1cce52a07536be399c535f2db153 (MD5) Previous issue date: 2013-03-22 / Esse trabalho apresenta o uso de métodos de adaptação automática dos incrementos de tempo utilizados na integração numérica passo-a-passo das análises dinâmicas de sistemas estruturais, no domínio do tempo, em estruturas de um e de múltiplos graus de liberdade. Buscou-se comparar as performances das diferentes estratégias adaptativas estudadas. Inicialmente, foi feita uma revisão dos principais processos adotados na solução numérica das equações de equilíbrio dinâmico de sistemas de um grau de liberdade, se concentrando na família de métodos de Newmark, discutindo seus mais amplos aspectos. Posteriormente foi tratado o problema de estruturas de múltiplos graus de liberdade, descrevendo a formação das matrizes estruturais envolvidas através do conceito do método dos elementos finitos e da análise matricial de estruturas, considerando o amortecimento estrutural do tipo viscoso e proporcional, e generalizando os processos de solução numérica das equações dinâmicas. Em seguida foi descrito o escopo de um programa computacional que aplicasse a teoria desenvolvida em análise de estruturas de pórticos planos, o qual foi construído no ambiente de programação do software Matlab. As estratégias de adaptação do incremento de tempo são analisadas na sequência, escolhendo-se três algoritmos principais a serem abordados na implementação, dentre os vários disponíveis, por se basearem em conceitos distintos uns dos outros. Por fim, são apresentados exemplos numéricos resolvidos, onde se comparam as performances das diferentes estratégias adaptativas e se propõem melhorias e diretrizes de aplicação das mesmas / This work presents methods of automatic adaptive time increment used in numerical step-by-step integration analyses of structural systems, in time domain, for single and multi-degree-of-freedom structures. The main purpose was to compare the different strategies performances. Initially, the major processes formulations adopted in the numerical solution of dynamic equilibrium equations were shown for single-degree-of-freedom systems, focusing on the Newmark family of integration methods, discussing about its various aspects. Later, the problem of multi-degree-of-freedom systems was discussed, by describing the structural matrix formulations, considering viscous and proportional structural damping, and generalizing the numerical solution of dynamic equations. Then, it is described a computational program that apply the developed theory on plane frame structures analysis, which was built in the programing software Matlab. The adaptive strategies of time increment are then analyzed, having three major algorithms been chosen to be addressed in the implementation, among the various others available, because they are based on three different concepts. Finally, several numerical examples are presented, on which the performances of the different adaptive strategies are compared, and improvements and guidelines for application are suggested

O objetivo deste t rabalho é mostrar a eficácia entre as estratégias de controle: sistema de massa ativa regulada (ATMD); tendão; isolamento da base e sistema híb1'ido. A matriz ponderada Q usada no sistema de ATMD é determinada através do método da matriz de amortecimento modificado C e matriz de rigidez modificada K. Para a estrutura modelada com controle híbrido, um algorítmo de controle ótimo com aceleração, velocidade e deslocamento realimentados é proposto. Na estrutura modelada com controle a-Livo por tendão, um algorítmo para calcular o ganho de realimentação ótimo da saída é desenvolvido de um modo simples tal que certo índice de realização prescrito é minimizado. Com a introdução de uma operação matricial especial. o ganho de realimentação ótimo é obtido sistematicamente pela resoluçã.o simultânea e iterativa de equações algébricas lineares. Uma vez conhecido o vetor de controle. é resolvido um problema. diferencial vetorial de valor inicial do tipo.T\a seqüência foram feitas simulações numéricas usando dois tipos de parâmetros estruturais uma estrutura rígida e outra mais flexível. / The purpose of this work is to show the effectiveness of control strategies among the aclive t uned mass damper ATMD system, Active Tendon systern, base-isolation system and hybrid control system. The weighting matrix Q used in the ATMD is determined through a method t hat modifies the damping matrix Õ and the stiffness matrix F;. For the hybrid control system, an optimal-con trol algorithm ·with acceleration: velocity and displacement feedback is proposed. For the active Tendon control system, an algorithm to calculate optimal direct output feedback gai n is developed in a simple fashion such that a certain prescribed performance index is minimized. With the int roduction of a special matrix operation. optimal feedback gain is obtained systematically by solving simultaneously linear algebraic equation iteratively. In the following, numerical somula.tions for two types of structural pa.ra.meters are prcscnted (one is a st iff structure and t he other is a soft structure).

O objetivo deste t rabalho é mostrar a eficácia entre as estratégias de controle: sistema de massa ativa regulada (ATMD); tendão; isolamento da base e sistema híb1'ido. A matriz ponderada Q usada no sistema de ATMD é determinada através do método da matriz de amortecimento modificado C e matriz de rigidez modificada K. Para a estrutura modelada com controle híbrido, um algorítmo de controle ótimo com aceleração, velocidade e deslocamento realimentados é proposto. Na estrutura modelada com controle a-Livo por tendão, um algorítmo para calcular o ganho de realimentação ótimo da saída é desenvolvido de um modo simples tal que certo índice de realização prescrito é minimizado. Com a introdução de uma operação matricial especial. o ganho de realimentação ótimo é obtido sistematicamente pela resoluçã.o simultânea e iterativa de equações algébricas lineares. Uma vez conhecido o vetor de controle. é resolvido um problema. diferencial vetorial de valor inicial do tipo.T\a seqüência foram feitas simulações numéricas usando dois tipos de parâmetros estruturais uma estrutura rígida e outra mais flexível. / The purpose of this work is to show the effectiveness of control strategies among the aclive t uned mass damper ATMD system, Active Tendon systern, base-isolation system and hybrid control system. The weighting matrix Q used in the ATMD is determined through a method t hat modifies the damping matrix Õ and the stiffness matrix F;. For the hybrid control system, an optimal-con trol algorithm ·with acceleration: velocity and displacement feedback is proposed. For the active Tendon control system, an algorithm to calculate optimal direct output feedback gai n is developed in a simple fashion such that a certain prescribed performance index is minimized. With the int roduction of a special matrix operation. optimal feedback gain is obtained systematically by solving simultaneously linear algebraic equation iteratively. In the following, numerical somula.tions for two types of structural pa.ra.meters are prcscnted (one is a st iff structure and t he other is a soft structure).

O objetivo deste t rabalho é mostrar a eficácia entre as estratégias de controle: sistema de massa ativa regulada (ATMD); tendão; isolamento da base e sistema híb1'ido. A matriz ponderada Q usada no sistema de ATMD é determinada através do método da matriz de amortecimento modificado C e matriz de rigidez modificada K. Para a estrutura modelada com controle híbrido, um algorítmo de controle ótimo com aceleração, velocidade e deslocamento realimentados é proposto. Na estrutura modelada com controle a-Livo por tendão, um algorítmo para calcular o ganho de realimentação ótimo da saída é desenvolvido de um modo simples tal que certo índice de realização prescrito é minimizado. Com a introdução de uma operação matricial especial. o ganho de realimentação ótimo é obtido sistematicamente pela resoluçã.o simultânea e iterativa de equações algébricas lineares. Uma vez conhecido o vetor de controle. é resolvido um problema. diferencial vetorial de valor inicial do tipo.T\a seqüência foram feitas simulações numéricas usando dois tipos de parâmetros estruturais uma estrutura rígida e outra mais flexível. / The purpose of this work is to show the effectiveness of control strategies among the aclive t uned mass damper ATMD system, Active Tendon systern, base-isolation system and hybrid control system. The weighting matrix Q used in the ATMD is determined through a method t hat modifies the damping matrix Õ and the stiffness matrix F;. For the hybrid control system, an optimal-con trol algorithm ·with acceleration: velocity and displacement feedback is proposed. For the active Tendon control system, an algorithm to calculate optimal direct output feedback gai n is developed in a simple fashion such that a certain prescribed performance index is minimized. With the int roduction of a special matrix operation. optimal feedback gain is obtained systematically by solving simultaneously linear algebraic equation iteratively. In the following, numerical somula.tions for two types of structural pa.ra.meters are prcscnted (one is a st iff structure and t he other is a soft structure).