Orientadores: Luis Adauto da Justa Medeiros, Cicero Lopes Frota / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica / Made available in DSpace on 2018-08-15T22:02:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vicente_Andre_D.pdf: 1601473 bytes, checksum: 8d8834d3fb9f839045ab52e1a9f4887e (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Neste trabalho estudamos a resolubilidade de alguns problemas de valores iniciais e de fronteira, envolvendo equações de ondas com Condições de Fronteira da Acústica. Inicialmente, provamos a existência e unicidade de solução para dois problemas com a formulação clássica, introduzida por Beale e Rosencrans [5] (considerando que a fronteira é localmente reagente). Posteriormente provamos resultados para problemas envolvendo uma formulação das condições de fronteira em que consideramos o caso de fronteira não localmente reagente. Para os resultados de existência de solução usamos o método construtivo de Faedo-Galerkin e argumentos de compacidade. Resultados sobre o decaimento de solução baseiam-se no método de Nakao. / Abstract: In this work we study the resolubility of some problems for wave equations with Acoustic Boundary Conditions. Firstly, we prove the existence and uniqueness of solution for two problems with classical formulation due to Beale and Rosencrans [5] (considering locally reacting boundary). After we prove some results to initial boundary value problems for no locally reacting boundaries. The results on the existence of solutions were obtained by using the constructive Faedo-Galerkin's method and compactness arguments. Results on the asymptotic behavior of solutions was given by Nakao's method. / Doutorado / Analise / Doutor em Matemática Aplicada

Foi aplicado à geometria anular um tratamento matemático para análise e projeto de circuladores planares que faz uso das funções de Green para estruturas planares generalizadas com condições de contorno contínuas na fronteira ferrita-dielétrico. Com base no tratamento acima, foi projetado um circulador de ferrita com núcleo anular em estrutura "Stripline" e construiu-se um protótipo que apresentou desempenho, na melhor das portas, de: 0,25 dB de perda de inserção, com largura de faixa de 16% na frequência de circulação de 2.544 GHz e com isolação não inferior a 20 dB. Operou-se na frequência em que a permeabilidade magnética efetiva é aproximadamente igual a zero - abaixo do nível de saturação da ferrita, - com campo magnetizante externo de 880 Oe. Os resultados obtidos encorajam a previsão do desenvolvimento de circuladores anulares em estrutura "Stripline" com circuito de magnetização miniaturizada que apresentarão desempenho competitivo com os de núcleo circular. É também apresentada uma extensão dessa "análise de Miyoshi" para permeabilidade magnética efetiva menor ou igual a zero, bem como é fornecido um programa computacional para auxílio ao dimensionamento do dispositivo.

O presente trabalho apresenta um algoritmo e procedimentos para a obtenção de parâmetros orbitais e determinação preliminar de órbitas, a partir de dados de posição fornecidos por radar. Utiliza-se um modelo simplificado, baseado no problema dos dois corpos, que envolve a resolução de um problema de valor de contorno em dois pontos através do método de Gauss. Uma propagação de órbita simplificada é efetuada considerando-se apenas as variações seculares devidas aos efeitos perturbadores do achatamento da Terra. Assim, as observações obtidas pelo radar são processadas seqüencialmente e a órbita determinada e/ou propagada através de soluções analíticas, evitando-se a integração numérica. Os resultados dos testes realizados sob condições simuladas, e por comparação com parâmetros previamente conhecidos, indicam a viabilidade da utilização do algoritmo proposto, em sistemas autônomos de determinação de órbita.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade Gama/Faculdade de Tecnologia, Programa de Mestrado em Integridade de Materiais da Engenharia, 2013. / Submitted by Luiza Silva Almeida (luizaalmeida@bce.unb.br) on 2013-07-29T20:12:42Z No. of bitstreams: 1 2013_AlisonBarrosdaSilva.pdf: 2500317 bytes, checksum: f79dd0a45771dd19237a3350bb9dc492 (MD5) / Approved for entry into archive by Leandro Silva Borges(leandroborges@bce.unb.br) on 2013-07-29T20:16:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_AlisonBarrosdaSilva.pdf: 2500317 bytes, checksum: f79dd0a45771dd19237a3350bb9dc492 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-07-29T20:16:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_AlisonBarrosdaSilva.pdf: 2500317 bytes, checksum: f79dd0a45771dd19237a3350bb9dc492 (MD5) / Um problema potencial pode ser caracterizado como um problema da natureza cuja solução pode ser obtida através da Equação de Laplace, que é uma equação diferencial parcial de segunda ordem. A presença de problemas potenciais na natureza fez com que fosse desenvolvida uma área de pesquisa dedicada ao seu estudo. Em problemas de múltiplas dimensões o tratamento analítico pode ser inviável, sendo assim, é comum o uso de modelagem numérica a fim de obter suas soluções. Existem diversos modelos numéricos capazes de resolver a Equação de Laplace, dentre eles estão o Método dos Elementos Finitos (MEF), Método dos Volumes Finitos (MVF), Método das Diferenças Finitas (MDF) e Método dos Elementos de Contorno (MEC). Dentre os métodos citados, o MEC é o mais recente, e atualmente está sendo muito utilizado na resolução de problemas de grandes dimensões e de domínios semi-infinitos. O MEC utiliza uma formulação matemática baseada no Teorema de Green a fim de reduzir uma dimensão do problema. Assim, é possível obter um ganho no custo compu- tacional, apesar do esforço matemático ser maior. Apesar do ganho obtido, as matrizes geradas pelo método são cheias e não-simétricas, fazendo com que o custo computacional ainda seja elevado. Devido à crescente exigência dos usuários de computadores no quesito qualidade grá- fica, as fabricantes desse tipo de hardware se viram forçadas a desenvolver novas tecnolo- gias capazes de suprir essa demanda, surgindo assim, as placas gráficas com processadores e memórias dedicadas. Este tipo de hardware chamou a atenção da comunidade científica por ser paralelo por natureza, sendo capaz de obter um desempenho comparado a um supercomputador. Opresentetrabalhovisaaimplementaçãodeumabibliotecaparalelaadaptadaa estrutura de placas gráficas para resolução de sistemas de equações lineares obtidos a partir da discretização de problemas potenciais com o MEC, utilizando a linguagem de programação OpenCL, a fim de avaliar a viabilidade de seu uso em ambiente híbrido, ou seja, contendo uma ou mais Central Processing Units (CPUs) e Graphics Processing Units (GPUs). A implementação foi validada, sendo aplicada ao problema de um fluido potencial em torno de um cilindro circular impenetrável e diversas técnicas de otimização do algoritmo foram avaliadas de forma a fornecer uma base de conhecimento para futuros trabalhos que venham utilizar GPUs. Os resultados mostram que uma implementação do método iterativo de Jacobi, que é utilizado na resolução de sistemas lineares, com paralelização trivial, semelhante ao pro- blema de N-Corpos (N-Body), não oferece um desempenho expressivo que justifique o uso de computação massivamente paralela, por outro lado, utilizando as técnicas de otimiza- ções apresentadas, é possível obter um ganho de até 5.5 vezes em relação ao algoritmo serial. Além disso, o trabalho aponta limitações na alocação de memória disponibilizada pela implementação OpenCL da fabricante AMD ATI. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / A potential problem could be defined as a nature problem that satisfies The Laplace’s Equation, that is, a second order differential equation. The significant presence of po- tential problems in nature made it necessary to develop a research area dedicated to its study. This kind of problem can be solved using Laplace’s Equation as a tool, a partial second order differential equation. Analytical approaches may be impractical for higher dimensions, so it is common to use numerical modeling to obtain solutions. There are many numerical models capable of solving Laplace’s Equations, among them the Finite element method (FEM), Finite Volume Method (FVM), Finite Difference method (FDM) and the Boundary Element Method (BEM). Among these, the BEM is the most recent and is currently being used for higher dimensions and semi-infinite domain problems. The BEM uses a mathematical formulation based on Green’s Theorem to reduce one dimension of the problem, and as such, makes it possible to obtain computational gain, in spite of the higher mathematical efforts. A side effect of this gain is that the generated matrices are full and asymmetrical, making the computational cost to be still high. Computer user’s demand for higher quality graphics push manufactures to develop new technologies, suck as discrete graphic boards with dedicates processors an memory. This kind of hardware drew attention from the scientific community for its parallel nature being capable of performing Teraflop order of magnitude calculations for single precision math and Gigaflops order of magnitude calculations for double precision. This works intends to implement a parallel library using the BEM on graphic boards using the OpenCL programming language, to evaluate the viability of a hybrid (CPU and GPU) environment. The implementation was validated by being applied to a po- tential fluid around a solid cylinder and many algorithm optimization techniques was implemented to create a knowledge base to futures works using GPUs. The results show that an implementation of Jacobi’s iterative method, normally used on linear system solving, and a trivial parallelization similar to the one used on the N-Body solution does not show an expressive performance to justify massive parallel computing,due to the high number of memory accesses. Although, using the suggested optimization techniques, it is possible to reach a 5.5 gain when compared the same algorithm running serially.

Orientador: Alfredo Miguel Ozorio de Almeida / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-22T12:50:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EspinozaOrtiz_JulioSantiago_D.pdf: 1636895 bytes, checksum: 4ac62e6a4906ffbee2b25c25288bc090 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: O quarto de estádio pode ser decomposto em um retângulo e um quarto de círculo; em cada uma destas regiões a equação de Helmholtz é separável. Construímos explicitamente as funções de Green para cada região e sua matriz de Bogomolny quântica finita que inclui ondas reais e evanescentes. Os autovalores e autofunções, calculados com extrema eficiência, são comparados com os resultados de outros métodos numéricos, verificando-se sua precisão. São estudados os limites assintóticos dos elementos de matriz, sendo os autovalores resultantes comparados com os cálculos numéricos. Finalmente, deriva-se uma aproximação semiclássica para os zeros do determinante de Bogomolny / Abstract: The quarter-stadium can be decomposed into a rectangle and a quarter-circle; in each of these regions the Helmholtz equation is separable. We thus explicitly construct Green functions for both regions and a fully quantum mechanical Bogomolny finite matrix including real and evanescent waves is built. The eigenvalues and the eigenfunctions calculated with extreme efficiency and compared with other numerical methods, verifying their precision. We study the matrix elements in the asymptotic limit, the resulting eigenvalues are compared with the numerical one. Finally, we derive a semiclassical approximation for the zeroes of the Bogomolny determinant / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador : Hugo Enrique Hernandez Figueroa / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-01T22:09:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RubioMercedes_CosmeEustaquio_D.pdf: 5866050 bytes, checksum: 68669f333d337e8c63e289efcad5b166 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Foram desenvolvidos códigos numéricos, baseados em elementos finitos 2D no domínio da freqüência, para a simulação de junçalimentadas por guias fotônicos, supostamente muito longos. Sobre as fronteiras da janela computacional, nas regiões de radiação não guiada, foram utilizadas PMLs (Perfectly Matched Layers). Sobre as portas ou regiões de acesso, cinco esquemas foram desenvolvidos, utilizando-se cinco condições de contorno diferentes: a primeira baseada na expansão modal dos campos; a segunda considerando-se uma variação de onda TEM (transversal eletromagnética); a terceira baseada na aproximação paraxial dos campos, e as duas ultimas baseadas em aproximações de Padé (Padé(l,l) e Padé(2,2)) ou de ângulo largo. Estas três últimas, até onde sabemos, estão sendo propostas pela primeira vez, e representam alternativas eficientes (relativamente à primeira) e confiáveis (relativamente à segunda), para a simulação de uma extensa gama de junções planares. O desempenho dos esquemas propostos, foi avaliado através da análise de um número considerável de ef) exemplos. Uma estratégia para analisar circuitos fotônicos, combinando os esquemas apresentados e lC) o BPM (Beam Propagation Method), é discutida e fartamente ilustrada. Estruturas de interesse atual, como ressoadores altamente compactos, utilizados como elementos add/drop em sistemas DWTIM) (Dense WavelengthDivision Multiplexing), foram analisados em detalhe / Abstract: Novel 2D finite element formulations in the frequency domain, for the simulation of arbitrary planar photonic junctions, were developed and thoroughly described. Such junctions are composed by multiple access ports, fed by supposedly very long photonics guides. On the boundaries of the computational window, placed over not guided radiation regions, PMLs (Perfectly Matched Layers) wereadopted. On the ports or access wave guides,five different boundary conditions were implemented: The first, basedon a modal expansionof the fields ; the second, considering apure modal wave variation the third, based on the paraxial approach of the fields,and the last two, based on the Padé (Padé(l,l) and Padé (2,2)) or wide angle approximations. These three last boundary conditions, to the best of our knowledge,were proposed here for the first time, and represent efficient alternatives (relatively to the first) and more reliable (relatively to the second) for the simulation of a wide range of planar junctions. The performanceof the proposed schemes,was evaluated through the analysis of a considerable number of examples. A strategy to analyze photonic circuits, combining the presented schemes with the BPM (Beam Propagation Method), is also discussed and widely illustrated. Structures of current interest , such as highly compact resonators, used as add/drop devices in DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) systems were analyzed in detail / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Edson Wendland, Denis J. Schiozer / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-02T20:35:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Risso_ValmirFrancisco_M.pdf: 2778656 bytes, checksum: 48158893a2f0895766de90de6e48c991 (MD5) Previous issue date: 2002 / Mestrado

A formulação do método de elementos de contorno é desenvolvida para aplicação em problemas de escoamento de fluidos, utilizando a técnica dos resíduos ponderados. As equações integrais de contorno e as soluções fundamentais são obtidas para o estudo de escoamentos em regime permanente e não-permanente. A aplicação do método de elementos de contorno a problemas bidimensionais de fluidos viscosos incompressíveis, em regime permanente, é estendida para fluidos viscosos compressíveis. Uma abordagem especial dos termos não-lineares das equações de Navier-Stokes é feita para permitir a aplicação do método a escoamentos com altos números de Reynolds. O método é aplicado para a solução de diversos tipos de escoamentos.

Neste trabalho foi analisado o problema de uma proteção térmica por ablação utilizando-se um modelo transiente unidimensional. Neste estudo o material de proteção térmica se desgasta devido à sublimação na sua superfície, consequência da absorção de calor do aquecimento aerodinâmico. Para se evitar o problema de fronteira móvel das abordagens apresentadas na literatura, adotou-se para cálculo da ablação, uma abordagem entálpica para a mudança de fase, onde se considerou um "calor específico efetivo"que leva em conta (captura) o efeito do calor latente na transição de fase. As dimensões do domínio permanecem inalteradas, pois o material à medida que sofre ablação é substituído por um material fictício, com um calor específico igual ao calor específico do material virgem e com uma condutividade térmica suficientemente grande, resultando em um alto valor de difusidade térmica, de maneira que a temperatura do material permaneça constante e igual a temperatura de sublimação. Deste modo, todo o calor incidente na superfície original é conduzido até a superfície de ablação. Para a solução do problema foi adotada a técnica de elementos finitos pela flexibilidade no modelamento de regiões complexas, pela facilidade de introdução das condições de contorno e pela estrutura adequada de programação, pois um código unidimensional de elementos finitos pode ser estendido para se resolver problemas tridimensionais de ablação.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-02-18Bitstream added on 2014-06-13T18:07:52Z : No. of bitstreams: 1 verao_gb_me_sjrp.pdf: 363983 bytes, checksum: c59e477b48d1d71a3199f377018eead3 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo deste trabalho é estudar problemas de valor de contorno do tipo {ÿ + f(t) =0 y(0)=0˙ y(1)= ky(η), (1) onde η ∈ (0, 1), k ∈ R e f ∈C([0, 1],R). Para antingirmos nosso objetivo usamosas funções de Green G(t,s)que nos permitem escrever a solução do problema(1)na seguinte forma: w(t)= ∫ 1 0 G(t,s)f(s)ds. Usando esta solução, investigamos através do ponto fixo de Schauder a solvabilidade do problema não linear { y + f(t,y)=0 y(0)=0˙ y(1)= ky(η). / The main goal of this work is study the following boundary value problems {ÿ + f(t) = 0 =0 y(0)=0˙ y(1)= ky(η), (1), where η ∈ (0, 1), k ∈ R e f ∈C([0, 1],R). To achieve our goal we use the Green's function G(t,s) which allow us to write the solution of the problem (2) in the form: w(t)= ∫ 1 0 G(t,s)f(s)ds. Using this solution and the Schauder point theory, also we study the solvability of a nonlinear problem { y + f(t,y)=0 y(0)=0˙ y(1)= ky(η).