Em muitos problemas de simulação de fenômenos físicos ou fenômenos de engenharia, o uso das malhas é um componente muito importante. Uma malha é uma aproximação de uma dada geometria por um conjunto de elementos mais simples, tais como triângulos e quadriláteros (caso bidimensional) ou tetraedros, prismas, pirâmides e hexaedros (caso tridimensional). Nesse texto, as malhas de interesse são as não-estruturadas e compostas por triângulos. A escolha de uma malha é fortemente influenciada pelo desempenho e precisão dos resultados da simulação. O desempenho depende do número de elementos a serem processados, ou seja, quanto maior for a área coberta por cada elemento da malha, menos elementos são necessários, por conseguinte, mais rápida será a simulaçao. A precisão nos resultados da simulação está relacionada tanto com o formato quanto com o tamanho dos elementos. Diferente do desempenho, quanto menor forem os elementos, mais precisos serão os resultados. O formato dos elementos também influencia a precisão, em geral, elementos mais próximos dos equiláteros são preferidos. Como é possível observar, desempenho e precisão são requisitos conflitantes e geralmente é necessário fazer uma ponderação entre eles. Para um determinado grupo de aplicações, o melhor compromisso entre desempenho e precisão é conseguido com elementos finos, longos e corretamente alinhados sobre o domí?nio onde a malha está definida. São as chamadas malhas anisotrópicas. Além disso, um método de refinamento anisotrópico pode melhorar ainda mais a precisão dos resultados. O principal objetivo desse trabalho é desenvolver métodos de refinamento de malhas anisotrópicas, usando como base, e tendo como ponto de partida, os métodos de refinamento Delaunay isotrópicos, a saber, os métodos de refinamento Delaunay de Jim Ruppert [13] e de Paul Chew [6], e também realizar a simplificação Delaunay proposto por Olivier Devillers [8] / The use of polygonal meshes for numerical simulation of physical problems is a well known component. Mesh is an piecewise approximation from a given geometry defined by a set of simpler elements, such as triangles and quadrilaterals (two-dimensional case) or tetrahedra, prisms, pyramid and hexahedra (three-dimensional case). In this work, the interest is unstructured meshes of triangles. The choice of a mesh is aimed at the performance and the precision of the simulation results. The performance depends of the number of elements that will be processed, i.e., the larger is the covered area for each mesh element, the less element is needed, therefore the simulation is faster performed. The simulation precision is related with the shape and the size of the elements. On the other hand, the smaller the elements are, the more precise are the results. The shape of the elements also influences on precision, generally, equilateral elements are preferred. It is worth to mention that performance and precision are opposite requirements and it is important to ponder between them. For a group of applications, the best commitment between performance and precision is obtained with thin and long elements correctly aligned on the domain where the mesh is defined. These meshes are named anisotropic meshes. Furthermore, a method of anisotropic refinement can even improve the precision. We aim at developing anisotropic mesh methods based on isotropic properties from well known Delaunay refinement methods, viz., the Delaynay refinement methods by Jim Ruppert [13] and Paul Chew [6], and performing a Delaunay simplification proposed by Olivier Devillers [8]

Em muitos problemas de simulação de fenômenos físicos ou fenômenos de engenharia, o uso das malhas é um componente muito importante. Uma malha é uma aproximação de uma dada geometria por um conjunto de elementos mais simples, tais como triângulos e quadriláteros (caso bidimensional) ou tetraedros, prismas, pirâmides e hexaedros (caso tridimensional). Nesse texto, as malhas de interesse são as não-estruturadas e compostas por triângulos. A escolha de uma malha é fortemente influenciada pelo desempenho e precisão dos resultados da simulação. O desempenho depende do número de elementos a serem processados, ou seja, quanto maior for a área coberta por cada elemento da malha, menos elementos são necessários, por conseguinte, mais rápida será a simulaçao. A precisão nos resultados da simulação está relacionada tanto com o formato quanto com o tamanho dos elementos. Diferente do desempenho, quanto menor forem os elementos, mais precisos serão os resultados. O formato dos elementos também influencia a precisão, em geral, elementos mais próximos dos equiláteros são preferidos. Como é possível observar, desempenho e precisão são requisitos conflitantes e geralmente é necessário fazer uma ponderação entre eles. Para um determinado grupo de aplicações, o melhor compromisso entre desempenho e precisão é conseguido com elementos finos, longos e corretamente alinhados sobre o domí?nio onde a malha está definida. São as chamadas malhas anisotrópicas. Além disso, um método de refinamento anisotrópico pode melhorar ainda mais a precisão dos resultados. O principal objetivo desse trabalho é desenvolver métodos de refinamento de malhas anisotrópicas, usando como base, e tendo como ponto de partida, os métodos de refinamento Delaunay isotrópicos, a saber, os métodos de refinamento Delaunay de Jim Ruppert [13] e de Paul Chew [6], e também realizar a simplificação Delaunay proposto por Olivier Devillers [8] / The use of polygonal meshes for numerical simulation of physical problems is a well known component. Mesh is an piecewise approximation from a given geometry defined by a set of simpler elements, such as triangles and quadrilaterals (two-dimensional case) or tetrahedra, prisms, pyramid and hexahedra (three-dimensional case). In this work, the interest is unstructured meshes of triangles. The choice of a mesh is aimed at the performance and the precision of the simulation results. The performance depends of the number of elements that will be processed, i.e., the larger is the covered area for each mesh element, the less element is needed, therefore the simulation is faster performed. The simulation precision is related with the shape and the size of the elements. On the other hand, the smaller the elements are, the more precise are the results. The shape of the elements also influences on precision, generally, equilateral elements are preferred. It is worth to mention that performance and precision are opposite requirements and it is important to ponder between them. For a group of applications, the best commitment between performance and precision is obtained with thin and long elements correctly aligned on the domain where the mesh is defined. These meshes are named anisotropic meshes. Furthermore, a method of anisotropic refinement can even improve the precision. We aim at developing anisotropic mesh methods based on isotropic properties from well known Delaunay refinement methods, viz., the Delaynay refinement methods by Jim Ruppert [13] and Paul Chew [6], and performing a Delaunay simplification proposed by Olivier Devillers [8]

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JeffersonCS.pdf: 1778652 bytes, checksum: 9c7b8596078955525164e6707b6830eb (MD5) Previous issue date: 2005-12-20 / Neste trabalho, s?o utilizadas a T?cnica da Resson?ncia Transversa (TRT) e a T?cnica da Resson?ncia Transversa Modificada (MTRT), para a determina??o das freq??ncias dos modos ressonantes de antenas de microfita com patch quadrado, retangular e circular e com substratos isotr?picos e anisotr?picos. Para isso, ? proposto um modelo da cavidade equivalente, onde a antena tipo patch retangular ? representada como sendo a superposi??o de duas linhas infinitas em microfita, uma de largura W, representando a dimens?o que expressa a largura do patch, e a outra com largura L, representando a dimens?o que expressa o comprimento do patch. A avalia??o da efici?ncia e aplicabilidade dos m?todos citados ? realizada comparando-se com resultados experimentais e obtidos atrav?s de outras t?cnicas. Tr?s situa??es ser?o verificadas: estruturas com substrato infinito, estrutura com substrato tipo pedestal e estruturas com substrato truncado al?m dos limites da fita met?lica. Os resultados obtidos demonstram que as t?cnicas de an?lise de onda completa utilizadas neste trabalho, por um formalismo matem?tico mais rigoroso, s?o eficientes e precisas tanto na aplica??o em estruturas com substrato isotr?pico como nas que possuem substrato anisotr?pico. Inicialmente s?o consideradas apenas as estruturas com substratos isotr?picos, com diferentes constantes diel?tricas, e ? avaliada a influ?ncia da largura do substrato sobre as freq??ncias dos modos ressonantes das antenas. Posteriormente, a an?lise do truncamento do diel?trico ? realizada para estruturas com substrato anisotr?pico. Em todos os casos, os resultados experimentais, obtidos a partir da constru??o de prot?tipos, s?o confrontados com os obtidos a partir de simula??o, utilizando as t?cnicas TRT e MTRT. No final, as t?cnicas descritas s?o utilizadas para antenas tipo patch circular, sendo utilizada uma t?cnica de equival?ncia para transformar a antena circular em outra quadrada ou retangular equivalente, dependendo do modo que se queira encontrar. Os resultados obtidos s?o ent?o analisados, observando-se uma boa concord?ncia e indicando a viabilidade do m?todo. Ap?s isso, s?o apresentadas as conclus?es e sugeridos alguns temas para a continuidade deste trabalho

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Danilo Guth.pdf: 5524444 bytes, checksum: 0d000481efd76a74f714599b9ac7f404 (MD5) Previous issue date: 2012-08-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Inspirados por materiais encontrados na natureza, pesquisadores têm estudado a utilização de materiais celulares em diversas aplicações como biomedicina, engenharia aeroespacial e militar. O ganho em relação ao material base é a excelente relação entre peso e propriedades diversas como: rigidez ao cisalhamento; condutividade térmica/elétrica; absorção de impacto, ruído e vibrações. Uma classe específica são os materiais constituídos por células treliçadas. Estes possuem estrutura periódica, formada por células-base constituídas de barras distribuídas espacialmente no domínio da célula. Modernos processos de fabricação vêm viabilizando a confecção das células em escalas micro e nanométricas. Técnicas para obtenção de novas configurações são objeto de diversos estudos que buscam obter estruturas ótimas para uma dada função multiobjetivo. O presente trabalho implementa o uso de programação quadrática sequencial para a obtenção de células-base otimizadas para funções termomecânicas incluindo a maximização do módulo de cisalhamento, módulo volumétrico, coeficiente de Poisson e condutividade térmica, permitindo a inclusão de restrições de isotropia. A determinação das propriedades macroscópicas é obtida através do método da homogeneização. Diversos resultados são obtidos para os casos bidimensional e tridimensional.