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Simulação de infiltração em meios porosos por diferença finita

Wendland, Edson Cezar January 1991 (has links)
O objetivo do presente trabalho é determinar numericamente o perfil de umedecimento em um meio poroso submetido a um processo de infiltração. A descrição do movimento transiente de água em solo não-expansivo é dada em termos da equação não-linear de Fokker-Planck ou da equação de Richards. As dificuldades na solução da equação são não somente devido aos termos não-lineares envolvidos mas também às condições de fronteira dependentes do tempo e ao ajuste dos dados experimentais para os parâmetros fisicos. Neste trabalho é considerado um esquema de diferença finita de três niveis para a simulação de infiltração em uma coluna homogênea, semi-infinita satisfazendo a condição de fluxo constante na superficie. O esquema proposto é implicito com erro de truncamento de segunda ordem no tempo e espaço. O termo convectivo é aproximado por quatro diferentes esquemas. A influência da discretização da derivada na fronteira também é analisada através de quatro esquemas. Os resultados obtidos na simulação numérica pelo esquema de três niveis com termo convectivo aproximado por diferença ascendente (upwind) e condição de fronteira discretizada com ponto ficticio apresentam melhor aproximação aos perfis de umedecimento experimentais que os obtidos por esquemas de dois niveis. / The purpose of the present work is to determine numerically the water content profile in a porous medium submitted to an infiltration process. The description of the transient water movement in nonswelling soil is given in terms of the non-linear Fokker-Planck equation or Richards equation. The difficulties in solving this equation are due not only the nonlinearities involved but also to time-dependent boundary conditions and to the fitting of the experimental data for the physical parameters. In this work, we consider a three-level finite difference scheme for the simulation of infiltration in an homogeneous semi-infinite column satisfying constant flux condition at the surface. This is an implicit scheme which is second-order accurate in time and space. The convective term is approximated by four different schemes. The influence of the discretization of the boundary derivative is analysed by four schemes. The results of the numerical simulation by the three-level scheme with convective term approximated by forward difference (upwind) discretizated with ficticious and point boundary exhibited condition a closer approximation to the experimental water content pro1ile than the ones obtained by two-level scheme.
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Desenvolvimento de uma interface integrada para o projeto e análise de antenas utilizando o método das diferenças finitas no domínio do tempo (FDTD) / Development of an integrated interface for the project and analysis of antennas using the finite difference time domain method (FDTD)

Picanço, Renato Proença 24 March 2008 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2006. / Submitted by Kathryn Cardim Araujo (kathryn.cardim@gmail.com) on 2009-11-14T12:11:49Z No. of bitstreams: 1 2006_Renato Proença Picanço.pdf: 5482238 bytes, checksum: 485deced1823da7ebccbaf2c8fb47530 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2009-11-15T19:12:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Renato Proença Picanço.pdf: 5482238 bytes, checksum: 485deced1823da7ebccbaf2c8fb47530 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-11-15T19:12:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Renato Proença Picanço.pdf: 5482238 bytes, checksum: 485deced1823da7ebccbaf2c8fb47530 (MD5) Previous issue date: 2006-03-24 / Este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de um pacote de software para a análise de antenas baseado no método das diferenças finitas no domínio do tempo (Finite Diference Time Domain - FDTD). São apresentadas as diversas funcionalidades incluídas no software, tais como geração da malha no domínio computacional a partir de objetos vetoriais, modelagem de fontes, implementação de condições de contorno e obtenção dos diagramas de radiação. Todos os elementos foram implementados de forma modular e integrados em uma interface gráfica amigável, que permite a inclusão e configuração dos diversos elementos que compõem a simulação, além da visualização tridimensional das estruturas analisadas. O software possui ainda um módulo para a visualização dos resultados das simulações e a possibilidade de geração de animações dos campos através de escalas de cores. O software, denominado FDTD STUDIO, foi inteiramente desenvolvido em linguagem C++ e, pela sua concepção orientada a objetos, permite que novas funcionalidades possam ser agregadas de forma simples e rápida. Para ilustrar a versatilidade e a acurácia do software, foram analisados alguns modelos de antenas, tais como dipolo, monopolo, antenas cornetas e antenas de microfita. Os resultados foram comparados com resultados obtidos por outros autores e também por outros softwares comerciais. __________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work presents the development of a software package for antenna analysis using the Finite Difference Time Domain (FDTD) method. The varous features of the software are presented, such as mesh generation, source modeling, boundary conditions and generation of radiation patterns. All elements had been implemented in a modular way, with a userfriendly graphical interface that allows the inclusion and configuration of diverse elements that compose the simulation and the three-dimensional visualization of the analyzed structures. The software has also a module for visualization of the simulation results and the possibility to generate field animations through color scales. The software, named FDTD STUDIO, was entirely developed in C++ language, and for its object oriented conception, allow new functionalities to be added in a simple and fast way. To illustrate the versatility and accuracy of the software, some antenna models, such as dipole, monopole, horns and microstrip antennas have been analyzed. The results have been compared with results from others authors and also from others commercial software.
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Gênero para HNN-extensões de grupos finitos

Bessa, Vagner Rodrigues de 20 January 2011 (has links)
Tese Parcial (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Matemática, 2011. / Submitted by Shayane Marques Zica (marquacizh@uol.com.br) on 2011-06-29T16:12:15Z No. of bitstreams: 1 2011_VagnerRodriguesBessa.pdf: 621749 bytes, checksum: f7155cfd9781e98916335e2bfa31c9ff (MD5) / Rejected by Elna Araújo(elna@bce.unb.br), reason: .. on 2011-06-29T16:14:25Z (GMT) / Submitted by Shayane Marques Zica (marquacizh@uol.com.br) on 2011-06-29T16:20:53Z No. of bitstreams: 1 2011_VagnerRodriguesBessaParcial.pdf: 267471 bytes, checksum: dbd354a1a1571cca97a457ca635cb00f (MD5) / Approved for entry into archive by Guilherme Lourenço Machado(gui.admin@gmail.com) on 2011-06-30T12:23:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_VagnerRodriguesBessaParcial.pdf: 267471 bytes, checksum: dbd354a1a1571cca97a457ca635cb00f (MD5) / Made available in DSpace on 2011-06-30T12:23:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_VagnerRodriguesBessaParcial.pdf: 267471 bytes, checksum: dbd354a1a1571cca97a457ca635cb00f (MD5) / Neste trabalho encontramos uma limitação para a cardinalidade do gênero dos grupos G = HNN(K, A, t, f), com relação à família de todos os grupos virtualmente livres, onde K é um grupo finito. Também encontramos condições sobre G para que a cardinalidade do gênero seja igual a 1. Para o caso pro-p, encontramos efetivamente a cardinalidade do gênero quando consideramos G uma HNN-extensão residualmente-p. Por fim, fazemos o mesmo estudo para os grupos da forma G1 *H G2, onde G1 e G2 são grupos nilpotentes finitamente gerados e o subgrupo amalgamado H é finito. Toda esta tese tem como pilar o trabalho [GZ], de F. Grunewald e P. Zalesski. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this work, we find a bound for the cardinality of genus of groups G = HNN(K, A, t, f) with respect to the class of virtually free groups, where K is a finite group. We also find conditions on G for the cardinality of the genus to be equal 1. For the pro-p case we find effectively the cardinality of genus when we consider G to be residually-p HNN-extension. Finally, we do the same consideration for the groups of type G1 *H G2 where G1 and G2 are finitely generated nilpotent groups and the amalgamated subgroup H is finite. This work is inspired by the paper [GZ], of the F. Grunewald and P. Zalesskii.
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Simulação dos processos de transferência de calor na produção de aços especiais

Alves, Edson January 2002 (has links)
Neste trabalho, é apresentado um método numérico para obtenção da solução da equação da condução de calor. O método é baseado numa formulação explícita bidimensional em diferenças finitas que permite efetuar simulações em tempo real. A fim de reduzir o tempo de processamento, são empregados dois algoritmos auxiliares. O primeiro executa uma correção nas diferenças finitas que possibilita a resolução do problema em malha grossa. O segundo consiste em uma extrapolação temporal da distribuição de temperaturas que proporciona um aumento adicional na velocidade de processamento. Simulações numéricas são apresentadas. / In this work, a numerical method for solving the heat conduction equations is proposed. The method is based on a two dimensional explicit formulation in fin ite differences which allows to carry out real time simulations. In order to reduce the time processing of the numerical calculation, two auxiliary algorithms are employed. The first perform a correction over the finite differences, in order to solve the problem in a coarse mesh. The second consists in a time extrapolation of the temperature distribution, which provicies an additional increase in the processing speed. N umerical simulations are reported.
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Simulação de infiltração em meios porosos por diferença finita

Wendland, Edson Cezar January 1991 (has links)
O objetivo do presente trabalho é determinar numericamente o perfil de umedecimento em um meio poroso submetido a um processo de infiltração. A descrição do movimento transiente de água em solo não-expansivo é dada em termos da equação não-linear de Fokker-Planck ou da equação de Richards. As dificuldades na solução da equação são não somente devido aos termos não-lineares envolvidos mas também às condições de fronteira dependentes do tempo e ao ajuste dos dados experimentais para os parâmetros fisicos. Neste trabalho é considerado um esquema de diferença finita de três niveis para a simulação de infiltração em uma coluna homogênea, semi-infinita satisfazendo a condição de fluxo constante na superficie. O esquema proposto é implicito com erro de truncamento de segunda ordem no tempo e espaço. O termo convectivo é aproximado por quatro diferentes esquemas. A influência da discretização da derivada na fronteira também é analisada através de quatro esquemas. Os resultados obtidos na simulação numérica pelo esquema de três niveis com termo convectivo aproximado por diferença ascendente (upwind) e condição de fronteira discretizada com ponto ficticio apresentam melhor aproximação aos perfis de umedecimento experimentais que os obtidos por esquemas de dois niveis. / The purpose of the present work is to determine numerically the water content profile in a porous medium submitted to an infiltration process. The description of the transient water movement in nonswelling soil is given in terms of the non-linear Fokker-Planck equation or Richards equation. The difficulties in solving this equation are due not only the nonlinearities involved but also to time-dependent boundary conditions and to the fitting of the experimental data for the physical parameters. In this work, we consider a three-level finite difference scheme for the simulation of infiltration in an homogeneous semi-infinite column satisfying constant flux condition at the surface. This is an implicit scheme which is second-order accurate in time and space. The convective term is approximated by four different schemes. The influence of the discretization of the boundary derivative is analysed by four schemes. The results of the numerical simulation by the three-level scheme with convective term approximated by forward difference (upwind) discretizated with ficticious and point boundary exhibited condition a closer approximation to the experimental water content pro1ile than the ones obtained by two-level scheme.
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Simulação de movimento sangüíneo na artéria carótida usando diferenças finitas

Beleza, Lessa de Carli January 2003 (has links)
Artérias contém curvas ou bifurcações, de tamanho pequeno a grande, que são comumente afetadas pela aterosclerose, doença que atinge milhares de pessoas. Pesquisas indicam que a predisposição ao aparecimento da lesão é conseqüência do comportamento do fluido, que apresenta características peculiares nestas regiões. No presente trabalho, realiza-se a simulação numérica do fluxo sangüíneo na bifurcação da artéria carótida. Para escoamentos completamente desenvolvidos, com altas taxas de cisalhamento, como ocorre na região da bifurcação da artéria carótida, o sangue assume comportamento de um fluido newtoniana incompressível com massa específica e viscosidade um pouco acima da água. Observa-se a ocorrência de uma interação fluido-parede na artéria; por ser o fluxo de natureza pulsátil, as paredes detentoras de propriedades elásticas respondem à este processo das fases de sístole e diástole do coração. O modelo utilizado considera o escoamento como bidimensional, newtoniana, incompressível, viscoso e com paredes rígidas e fornece informações válidas a respeito do escoamento em questão, detectando as zonas de recirculação e o aumento da tensão de cisalhamento na artéria carótida. O modelo matemático utilizado tem como base as equações de 1\avierStokes, em coordenadas generalizadas com condições de contorno específicas. Adotase o método de solução de diferenças finitas baseado no processo de integração temporal de Runge-Kutta de três estágios com aproximações espaciais e temporais de segunda ordem. Resultados numéricos são apresentados para o escoamento em três geometrias: duto simples, duto curvo e o interior da artéria carótida; eles comparam adequadamente com resultados numéricos e experimentais encontrados na literatura. / Arteries have curves or bifurcations, from small to big size in which can appear atherosclerosis, a disease common in many people. Researches indicate that the lesion surgement is a consequence of fluid behavior, which presents special characteristics in this region. The present work develops the numerical simulation of blood flow trough the carotid artery bifurcation. For fully developed flow, with high strain rates, common in the carotid artery bifurcation region, the blood behaves as an incompressible non-Newtonian fluid with density and viscosity little times greater than that of water. There appear ftuid and arteries wall interaction; as the flow is pulsatile, the walls answer the sistole/diastole of heart cycle. The model employed considers the flow as two-dimensional, Newtonian, incompressible, viscous and for rigid walls and give valuable information to the flow analysis, detecting the recirculation zones presence and shear strain increase in the carotid artery. The mathematical model used follows the Navier-Stokes equations, in generalized coordinates with special boundary conditions. The finite differences based on the second order Runge-Kutta time-stepping scheme of three-stages is adopted. Numerical results are presented for three geometries: simple duct, curved duct and the carotid artery; they compare very well with numerical/analytical results found in the literature.
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Soluções Numéricas via MDF de problemas de engenharia

GONCALVES, V. F. 28 June 2017 (has links)
Made available in DSpace on 2018-08-01T23:58:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11417_Vitor Folador.PDF: 45 bytes, checksum: e7c5f9cd9e7e37604f4b7be2b3ae7a82 (MD5) Previous issue date: 2017-06-28 / O Método das Diferenças Finitas (MDF) é um método numérico para soluções de equações diferenciais em que as derivadas são aproximadas por uma equação de diferença finita. O MDF é, portanto, um método baseado no processo de discretização. Entretanto, sua abordagem é bem mais simples e direta se comparado a outros famosos métodos numéricos tais como o Método dos Elementos Finitos, Método dos Elementos de Contorno e o Método dos Volumes Finitos. A abordagem do MDF relacionado à engenharia é geralmente tratada superficialmente em livros e artigos científicos, resumindo-se a capítulos de introdução. Daí surgiu o interesse em aprofundar-se em diferentes estratégias de solução de diversos problemas de engenharia via MDF. Este trabalho busca resgatar o uso do Método das Diferenças Finitas na engenharia computacional com base no recente crescimento em trabalhos científicos publicados sobre este método. Esta pesquisa trata da aplicação do MDF em diversos problemas de engenharia, que por sua vez é uma área de estudo dentro do campo de métodos numéricos. A pesquisa está diretamente relacionada ao estudo do MDF como ferramenta para encontrar soluções aproximadas de equações diferenciais que regem diversos problemas de engenharia. Problemas como cálculo de deflexão em vigas, flambagem de pilares, flexão de placas, problemas de calor em regime permanente e transiente (incluindo vigas de concreto em situação de incêndio) e vigas sobre base elástica são exemplos de problemas muito comuns na engenharia estrutural e farão parte do escopo desta pesquisa. Para o entendimento do assunto, é apresentada uma síntese da fundamentação teórica de cada problema de engenharia de forma a contextualizar cada situação. Com as equações diferenciais governantes apresentadas, procede-se ao detalhamento das principais estratégias de solução via MDF, incluindo exemplos numéricos com uma variedade de condições de contorno. E, ao final deste trabalho, a comunidade científica poderá ter acesso a um material todo direcionado a este assunto, auxiliando alunos e pesquisadores da área.
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Analise numerico/experimental da formação de microporosidades durante a solidificação de ligas de aluminio

Melo, Mirian de Lourdes Noronha Motta 14 August 1996 (has links)
Orientador: Rezende Gomes dos Santos / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T12:42:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Melo_MiriandeLourdesNoronhaMotta_D.pdf: 21146275 bytes, checksum: a39710fa14a32f201f69466fbe1cfc46 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Este trabalho apresenta uma análise numérico/experimental da formação de microporosidades interdendríticas durante a solidificação de ligas. Desenvolveu-se um modelo numérico, baseado no método de diferenças finitas, que é aplicado para a simulação do processo de solidificação unidirecional. Este modelo permite a determinação dos principais parâmetros térmicos (perfis de temperatura, fração de sólido, coeficiente de transferência de calor na interface metal/coquilha, gradientes térmicos, taxas de solidificação, posição das isotermas solidus e liquidus, velocidade de deslocamento das isotermas, tempo local de solidificação) e parâmetros estruturais tais como espaçamentos interdendríticos primários e secundários. O modelo permite também, a determinação de parâmetros diretamente relacionados com a previsão da formação das microporosidades, como exemplo a permeabilidade dos canais interdendríticos e a solubilidade do hidrogênio dentro da zona pastosa. A previsão da formação de microporosidades leva em consideração simultaneamente os efeitos da contração da liga e da evolução do hidrogênio resultante da diferença de solubilidade do mesmo, nas fases líquida e sólida, durante a solidificação. Neste trabalho apresenta-se ainda, um estudo comparativo da influência das variações das principais propriedades termofísicas da liga Al-4,5%Cu nos perfis de temperatura, na previsão microestrutural, e na formação de microporosidades. Objetivando-se a comprovação e otimização do modelo desenvolvido, foram realizados ensaios experimentais empregando-se a liga Al-4,5%Cu, usando um forno especialmente construído, para solidificação unidirecional juntamente com um sistema de aquisição de dados computadorizado, e medidas in situ do teor de hidrogênio no metal líquido. Através de microscopia ótica, obtiveram-se medidas dos espaçamentos interdendríticos primário e secundário, incluindo também a determinação das dimensões, localizações e volume percentual das microporosidades. O modelo permite estabelecer o teor de gases e as condições térmicas ideais para minimizar a formação das microporosidades / Abstract: Microporosity formed during solidification in casting is one of the major problems which deteriorates the quality of the cast products. Many studies have been reported about this kind of defect. This study presents a numerical and experimental analysis of interdendritic rnicroporosity formation during solidification of metallic alloys. A numerical model was developed, based on the enthalpy approach and the finite difference method, to simulate the unidirectional solidification. This model permits the deterrnination of the main thermal parameters: temperature profiles, solid fraction, thermal gradients, solidificationrate, solid and liquid isotherms positions, isotherms velocities, local solidifacation time, and the structural parameters: primary and secondary arm spacing. The model developed also the deterrnination of the parameters directly related with the prediction of rnicroporosity formation, for example: the permeability of interdendritic channels and hydrogen solubility inside the mush zone. Microporosity prediction considers both the alloy shrinkage during solidification and the hydrogen evolution due to its solubility difference in solid and liquid phases. The positions, dimensions and percent volume of rnicroporosity was calculated by the model. A study is reported on the influence of thermophysics properties variations of Al-4,5%Cu alloy on the model results. Experiments were performed to validate the model results. The experiments with unidirectional upward solidificationwere monitored by a temperature acquisition system and by "in situ" measurement of hidrogen content in the liquid metal. The variable heat transfer coefficient at metallchill plate interface was calculated using the temperature profiles.The primary and secundary dendritic arm apacings, positions and dimensions of rnicroporosiy were deterrnined by optical rnicroscopy. The rnicroporosity percent volume was measured by the image analysis system. Good agreement of experimental deterrnined results amd numerical model calculations were obtained. The model can be used to establish the gas content and thermal condition adequate to rninirnize the microporosity formation in casting of metallic alloys / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica
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Uma abordagem multiescala na simulação numerica de reservatorios

Guedes, Solange da Silva 10 March 1998 (has links)
Orientador: Denis Jose Schiozer / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-23T15:11:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guedes_SolangedaSilva_D.pdf: 13102319 bytes, checksum: e8ce55e85a643438e655bad9ce693bd9 (MD5) Previous issue date: 1998 / Resumo: Os avanços atuais na área de caracterização de reservatórios são capazes de fornecer descrições de reservatórios que resultam em malhas de discretização com centenas de milhares a dezenas de milhões de blocos. Durante a simulação numérica de fluxo multifásico, estas informações podem ser consideradas através de técnicas de mudança de escala. O procedimento usual considera pseudo-funções multifásicas e o método proposto por Kyte e Berry (1975) é largamente utilizado. Esta tese apresenta um modelo computacional multiescala para fluxo multifásico que trata o processo de mudança escala de forma implícita e sem o uso das pseudo-funções. Na metodologia proposta, urna seqüência de problemas locais são resolvidos em subdomínios da malha fina, obtendo assim urna melhor aproximação na malha grossa, mas com um custo computacional menor do que a resposta da malha fina. A principal vantagem deste novo procedimento de mudança de escala é tomar tal tarefa um processo implícito durante a etapa de solução do problema, contornando alguns problemas de ordem prática durante aplicações das pseudo-funções tradicionais. Os resultados apresentados tratam problemas bidimensionais em meios homogêneos e heterogêneos e duas fases: óleo e água. Alguns exemplos são utilizados para comparar este procedimento e o programa PSEUDO, um módulo de mudança de escala baseado em pseudo-funções e disponível no simulador comercial ECLIPSE / Abstract: Advances in petroleum reservoir descriptions have provided an amount of data that can not be handled directly during numerical simulations. This detailed geological information must be incorporated into a coarser model during multiphase fluid flow simulations by means of some upscaling technique. The most used approach is the pseudo relative permeabilities and the more widely used is the Kyte and Berry method (1975). In this work, it is proposed a multi-scale computational model for multiphase tlow that implicitly treats the upscaling without using pseudo functions. By solving a sequence of local problems on subdomains of the refined scale it is possible to achieve results with a coarser grid without expensive computations of a fine grid model. The main advantage of this new procedure is to treat the upscaling step implicitly in the solution process, overcoming some practical difficulties related the use of traditional pseudo functions. Results of bidimensional two phase flow simulations considering homogeneous and heterogeneous porous media are presented. Some examples compare the results of this approach and the commercial upscaling program PSEUDO, a module of the reservoir simulation software ECLIPSE / Doutorado / Doutor em Engenharia de Petróleo
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Modelamento analitico e numerico da transferencia de calor no processo de soldagem com multiplos passes / Analytical and numerical modeling of heat flow in multiple pass welding process

Fassani, Roseli Noriko Suzuki 19 February 2001 (has links)
Orientadores : Osvair Vidal Trevisan, Roseana da Exaltação Trevisan / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-28T02:20:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fassani_RoseliNorikoSuzuki_D.pdf: 7459731 bytes, checksum: e84ef6b65a4a5d64f3b03f26bd006305 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: No processo de soldagem com múltiplos passes, o material passa por rápidos ciclos de aquecimento e resmamento. Podem ocorrer modificações na microestrutura dos materiais sujeitos a transformações de fase, resultando em alterações nas suas propriedades mecânicas. O conhecimento do ciclo térmico para uma dada posição fornece importantes informações, tais como a temperatura de pico e a taxa de resmamento, indicadores de eventuais transformações de fase no material soldado. Neste trabalho, foram desenvolvidos modelos analíticos e numéricos para as configurações uni e bidimensionais, em regime transiente, e também para as configurações bi e tridimensionais, em regime quase-estacionário. A distribuição da fonte de calor e as perdas superficiais foram consideradas nos modelos analíticos. Nos modelos numéricos, além das perdas por convecção e radiação, foi analisado o efeito da variação das propriedades físicas com a temperatura. A principal contribuição deste trabalho foi o de prover, pela primeira vez, soluções analíticas para a soldagem multipasse, de acordo com as configurações e fatores citados. A comprovação dos modelos analíticos foi feita através da comparação entre os ciclos térmicos simulados por estes modelos com aqueles obtidos pelas soluções numéricas. No caso das configurações unidimensional transiente e bidimensional quase-estacionário, os ciclos térmicos analíticos e numéricos foram comparados também com os ciclos térmicos obtidos experimentalmente. A concordância entre os resultados analíticos, teóricos e experimentais mostra a validade dos modelos analíticos propostos. A vantagem destes modelos é a possibilidade de avaliar a influência dos parâmetros de soldagem, material e espessura de chapa sobre o ciclo térmico, de forma simples, direta e segura / Abstract: In multiple pass welding process, the material undergoes fast cycles of heating and cooling. Materials subjected to phase changes may undergo microstructural modifications, resulting in alterations in their mechanical properties. The knowledge of the thermal cycle for a specific position gives important informations about the peak temperature and the cooling rate, which indicate possible phase changes in the weldment. In this work, analytical and numerical models were developed for onedimensional and two-dimensional transient heat flow, and also for two-dimensional and three-dimensional steady-state heat flow. The distributed heat source and heat loss were taken into account in the analytical models. Besides convective and radiative heat losses, the change of physical properties with temperature was studied in the numerical models. The main contribution of this work was to provide original analytical solutions for the multipass welding process, in accordance with the heat flow and the mentioned topics. The thermal cycles provided by the analytical solutions were checked against the thermal cycles simulated by the numerical solutions. In one-dimensional transient and two-dimensional steady-state heat flow, the analytical and numerical thermal cycles were compared with those obtained in a experimental setup. The agreement between analytical, numerical and experimental results shows the validity of the proposed analytical models. The advantage of these models is that the influence of the welding parameters, material and plate thickness on the thermal cycle may be assessed in a confident and straightforward manner / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

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