Orientador: Sônia Maria Gomes, Philippe Remy Bernard Devloo, Igor Mozolevski / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-19T03:23:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Goncalves_JoaoLuis_D.pdf: 15054031 bytes, checksum: 23ef9ef75ca5a7ae7455135fc552a678 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Neste trabalho, estudamos indicadores a posteriori para o erro na aproximação de funcionais das soluções das equações biharmônica e de Poisson obtidas pelo método de Galerkin descontínuo. A metodologia usada na obtenção dos indicadores é baseada no problema dual associado ao funcional, que é conhecida por gerar os indicadores mais eficazes. Os dois principais indicadores de erro com base no problema dual já obtidos, apresentados para problemas de segunda ordem, são estendidos neste trabalho para problemas de quarta ordem. Também propomos um terceiro indicador para problemas de segunda e quarta ordem. Estudamos as características dos diferentes indicadores na localização dos elementos com as maiores contribuições do erro, na caracterização da regularidade das soluções, bem como suas consequências na eficiência dos indicadores. Estabelecemos uma estratégia hp-adaptativa específica para os indicadores de erro em funcionais. Os experimentos numéricos realizados mostram que a estratégia hp-adaptativa funciona adequadamente e que o uso de espaços de aproximação hp-adaptados resulta ser eficiente para a redução do erro em funcionais com menor úmero de graus de liberdade. Além disso, nos exemplos estudados, a qualidade dos resultados varia entre os indicadores, dependendo do tipo de singularidade e da equação tratada, mostrando a importância de dispormos de uma maior diversidade de indicadores / Abstract: In this work we study goal-oriented a posteriori error indicators for approximations by the discontinuous Galerkin method for the biharmonic and Poisson equations. The methodology used for the indicators is based on the dual problem associated with the functional, which is known to generate the most effective indicators. The two main error indicators based on the dual problem, obtained for second order problems, are extended to fourth order problems. We also propose a third indicator for second and fourth order problems. The characteristics of the different indicators are studied for the localization of the elements with the greatest contributions of the error, and for the characterization of the regularity of the solutions, as well as their consequences on indicators efficiency. We propose an hp-adaptive strategy specific for goal-oriented error indicators. The performed numerical experiments show that the hp-adaptive strategy works properly, and that the use of hp-adapted approximation spaces turns out to be efficient to reduce the error with a lower number of degrees of freedom. Moreover, in the examples studied, a comparison of the quality of results for the different indicators shows that it may depend on the type of singularity and of the equation treated, showing the importance of having a wider range of indicators / Doutorado / Matematica Aplicada / Doutor em Matemática Aplicada

Orientador: Katia Lucchesi Cavalca Dedini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-19T16:37:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_EvertonNogueira_M.pdf: 5132802 bytes, checksum: 225e85d3342a471d6630511c11ffdf77 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: As máquinas rotativas cujos eixos são suportados ou direcionados por mancais hidrodinâmicos possuem certos comportamentos dinâmicos característicos. Quando o rotor está em movimento o atrito viscoso do filme de óleo e o movimento relativo entre as partes internas do eixo e do mancal produzem uma distribuição de pressões. A pressão atuando sobre a superfície do rotor provoca uma força hidrodinâmica não-linear, dependente de sua posição no mancal, da velocidade de rotação e das condições do fluido. O conhecimento dessas forças é de fundamental importância na análise do movimento vibratório para os equipamentos. O trabalho consiste na apresentação da dedução de modelos matemáticos não-lineares que possam representar a força hidrodinâmica exercida pelo óleo dos mancais sobre uma máquina rotativa vertical de rotor flexível. As forças não lineares são avaliadas por um método analítico baseado na posição orbital do eixo do rotor. Essas forças, assim como o desbalanceamento excêntrico, são as fontes de excitação do sistema, e estão incluídas na equação de seu movimento. Uma característica particular do método é a rapidez da solução para as forças não-lineares. Para complementar o trabalho, o comportamento dinâmico característico do sistema à esta excitação é analisado pelas amplitudes das órbitas mostradas graficamente para algumas condições de operação / Abstract: Rotating machinery possessing rotors which are supported or guided by journal bearings has certain characteristic dynamical behavior. When a rotor is running, the viscous friction in the oil film and the relative movement among the internal part generates a pressure distribution inside. This pressure acting upon the rotor surface yields a non-linear hydrodynamic force which depends on its position and the fluid condition in the journal bearings. The acknowledgment of these forces is of fundamental importance in the analysis of the vibratory motion for the equipments. This work consists in the presentation of non-linear mathematical models that are able to represent the hydrodynamic force exerted by the oil in the bearings of a rotating machine, assembled on a vertical and flexible shaft. The non-linear forces are evaluated using an analytical method based in the orbital position of the rotor axis. These forces, as well as those from eccentric unbalance, are the excitation sources for the system and are included in its equation of motion. A particular characteristic of this method is the speed obtained to calculate the non-linear forces. In order to complete the work, the characteristic dynamical behavior of the system to this excitation is analyzed by means of the orbits graphically plotted for some running conditions / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: João Bosco Ribeiro do Val / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-14T11:15:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinheiro_NathalieCarvalho_M.pdf: 2872807 bytes, checksum: 929137a3cc76534c1832b041f3175ff3 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Os elevados custos de produção na extração de petróleo marítimo são reduzidos com um sistema inovador que a Petrobras está desenvolvendo, denominado VASPS (do inglês, Vertical Annular Separation and Pumping System), capaz de separar gás e líquido ainda no assoalho oceânico. Esta dissertação trata do ajuste do nível de l'iquido no reservatório do VASPS, via controle impulsional estocástico, que se distancia bastante de um regulador convencional. A vazão de entrada flutua e o controle consiste em alterar a velocidade da bomba de saída do tanque, mantendo o nível numa faixa de operação, na qual ele varia livremente sem prejuízo. Todavia, é necessário de um lado observar o risco de operar próximo aos extremos de nível e de outro minimizar o número de intervenções na velocidade da bomba para prolongar sua vida útil. Optou-se por modelar o sistema por meio de um processo de difusão e formular por controle impulsional. Para a sua solução, o controle impulsional é convertido em uma sequência de problemas de parada ótima iterados, resolvidos utilizando-se a Discretização do Valor Médio, MVS (do inglês, Mean Value Scheme). Esta dissertação introduz o uso do controle impulsional nesta aplicação além da técnica citada para resolver problemas de parada ótima. / Abstract: The high costs in offshore oil production are reduced with the use of an innovative system which has been developed by Petrobras, the Brazilian oil company. Called VASPS (Vertical Annular Separation and Pumping System), it consists of an undersea gas/liquid separator. This work presents a strategy for the liquid level adjustment in the VASPS tank, which is subject to uncertain liquid inflow. This is far from a strict control regulator problem, since the liquid level may drifts freely inside an operation range. Although, in one hand, it is necessary to account for a risky operation near the limits, on the other hand, acting freely and continuously in the controlled pump may drastically shorten the lifetime of the equipment. To prevent premature worn with halt in the oil production, the control input variations should be meager. We propose a stochastic impulse control for varying the outflow pump speed. This formulation is transformed in a sequence of iterated optimal stopping problems, which results in a sequence of variational inequalities. We employ the numerical method called Mean Value Scheme (MVS) to solve this type of problem. This monograph introduces impulse control to the resevoir level adjustment of VASPS, together with the application of the MVS to its solution. / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica

This work, we discuss some criteria of regularity for a weak solution of the Magneto-micropolar equations. Furthermore, we show that it is possible to extend some recent results from the Navier-Stokes equations to the Magneto-micropolar equations. In order to give an example, we prove that a weak solution (u,w, b)(t), defined in [0, T], is smooth on R3 × (0, T), if it satisfies the condition a3u3, a3w, a3b E L00(0, T;L2(R3)). / Neste trabalho, discutimos alguns critérios de regularidade para uma solução fraca do sistema de equações tridimensionais de fluido Magneto-micropolar. Além disso, mostramos que é possível estender, para este mesmo sistema, alguns resultados recentes obtidos para as equações de Navier-Stokes. Em ordem a citar um exemplo, provamos que uma solução fraca (u,w, b)(t) definida em [0, T] é suave em R3 × (0, T) se esta satisfaz a condição a3u3, a3w, a3b E L00(0, T;L2(R3)).

A reconstrução de superfícies a partir de nuvens de pontos faz parte de um novo paradigma de modelagem em que modelos computacionais para objetos reais são reconstruídos a partir de dados amostrados sobre a superfície dos mesmos. O principal problema que surge nesse contexto é o fato de que não são conhecidas relações de conectividade entre os pontos que compõe a amostra. Os objetivos do presente trabalho são estudar métodos implícitos para a reconstrução de superfícies e propor algumas melhorias pouco exploradas por métodos já existentes. O uso de funções implícitas no contexto da reconstrução conduz a métodos mais robustos em relação a ruídos, no entanto, uma das principais desvantagens de tais métodos está na dificuldade de capturar detalhes finos e sharp features. Nesse sentido, o presente trabalho propõe o uso de abordagens adaptativas, tanto na poligonalização de superfícies quanto na aproximação de superfícies. Além disso, questões relativas à robustez das soluções locais e à qualidade da malha também são abordadas. Por fim, o método desenvolvido é acoplado aumsoftware traçador de raios afimde se obterumamaneira de modelar cenas tridimensionais utilizando nuvens de pontos, além dos objetos gráficos tradicionais. Os resultados apresentados mostram que muitas das soluções propostas oferecem um incremento à qualidade dos métodos de reconstrução anteriormente propostos / Surface reconstruction from point clouds is part of a new modeling paradigm in which computational models for real objects are reconstructed from data sampled from their surface. The main problem that arises in this context is the fact that there are no known connectivity relationships amongst the points that compose the sample. The objectives of the present work are to study implicit methods for surface reconstruction and to propose some improvements scarcely explored by previous work. The use of implicit functions in the context of surface reconstruction leads to less noise sensitive methods; however, one major drawback of such methods is the difficulty in capturing fine details and sharp features. Towards this, the present work proposes the use of adaptive approaches, not only in the polygonization but also in the surface approximation. Besides, robustness issues in local solutions and mesh quality are also tackled. Finally, the developed method is embedded in a ray tracer software in order to set a basis for modeling tridimensional scenes using point sets, in addition to traditional graphic objects. The presented results show that a great deal of the proposed solutions offer a quality increase to the reconstruction method previously proposed

Cosmological N-body simulations indicate that the dark matter haloes of galaxies should be generally triaxial. Yet, the presence of a baryonic disc is believed to modify the shape of the haloes. The goal of this thesis is to study how bar formation is affected by halo triaxiality and how, in turn, the presence of the bar influences the shape of the halo. We performed a series of collisionless and hydrodynamical numerical simulations, using elliptical discs as initial conditions. Triaxial halos tend to become more spherical and we show that part of the circularisation of the halo is due to disc growth, but part must be attributed to the formation of a bar. We find that the presence of gas in the disc is a more efficient factor than halo triaxiality in inhibiting the formation of a strong bar. / As simulações cosmológicas de N-corpos indicam que os halos de matéria escura das galáxias devem ser em geral triaxiais. Contudo, acredita-se que a presença de um disco bariônico seja capaz de alterar a forma do halo. O objetivo desta tese é o de estudar como a formação de barras é afetada pela triaxialidade do halo e como, por sua vez, a presença da barra influencia a forma do halo. Nós realizamos uma série de simulações numéricas acolisionais e hidrodinâmicas, utilizando discos elípticos como condições iniciais. Os halos triaxiais tendem a se tornar mais esféricos e nós mostramos que parte da circularização do halo é devida ao crescimento do disco, mas parte precisa ser atribuída à formação da barra. Notamos que a presença de gás no disco é um fator mais eficiente do que a triaxialidade do halo em inibir a formação de uma barra forte.

La presente tesis tiene como objetivo el estudio de la estructura interna y procesos de reacumulación gravitatoria de los pequeños cuerpos del Sistema Solar, en las condiciones más cercanas a su régimen natural de baja gravedad, por cuanto tales procesos de reacumulación gravitatoria, las porosidades típicas de estos cuerpos, y relacionarlas con objetos observados, además del efecto de las condiciones iniciales (distribución inicial de los fragmentos, masa total) y de contorno (densidad, parámetros críticos de las simulaciones) sobre estos procesos.

El objetivo del presente trabajo es desarrollar cuatro hojas de cálculo para el análisis y/o diseño estructural de los siguientes elementos de concreto armado: vigas continuas, muros de corte, muros de contención y losas macizas. A través de estas hojas de cálculo se acelera la parte numérica del procedimiento de diseño y permite que el ingeniero se ocupe de otras partes del procedimiento tales como la evaluación de opciones y la compatibilización con arquitectura. El resultado final es un aumento de la calidad del diseño estructural. La principal ventaja en el uso de estas hojas de cálculo en comparación con los programas convencionales de cálculo y diseño radica en que estos últimos, al ser extranjeros, no están adaptados totalmente a las normas peruanas actuales, especialmente en los aspectos sísmicos que son únicos de cada región. Se utilizaron funciones avanzadas y macros para mejorar la presentación y los cálculos de cada hoja de cálculo. Se desarrolla tanto los temas teóricos como los algoritmos que se utilizaron en cada hoja. Asimismo se realiza verificaciones con otros programas comerciales o cálculos manuales para demostrar su validez. Por último se presenta en el anexo ejemplos de aplicación de cada una de las hojas de cálculo y además un CD con los archivos en digital.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta uma família de novos métodos numéricos euleriano-lagrangeanos localmente conservativos para leis de conservação hiperbólicas escalares. Estes métodos não utilizam soluções analíticas de problemas de Riemann e são bastante precisos na captura de saltos nas soluções. Estes métodos foram introduzidos, implementados computacionalmente e testados para leis de conservação em uma e duas dimensões espaciais. Foram consideradas as equações de Burgers e Buckley-Leverett. Nossos experimentos numéricos indicaram que os métodos são pouco difusivos e que as soluções não apresentam oscilações espúrias.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta uma família de novos métodos numéricos euleriano-lagrangeanos localmente conservativos para leis de conservação hiperbólicas escalares. Estes métodos não utilizam soluções analíticas de problemas de Riemann e são bastante precisos na captura de saltos nas soluções. Estes métodos foram introduzidos, implementados computacionalmente e testados para leis de conservação em uma e duas dimensões espaciais. Foram consideradas as equações de Burgers e Buckley-Leverett. Nossos experimentos numéricos indicaram que os métodos são pouco difusivos e que as soluções não apresentam oscilações espúrias.