Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / This work presents the developing of analytical solutions based on Green's function to be
applied in inverse problems techniques. Special attention is given to the problems that deals
to unknown heat ux input such as the heat generation due to the friction in orthogonal
machining processes or to the thermal properties measurement using optimization techniques.
The great advantage of using Green's function is the ability of obtaining solutions of complex
heat conduction problem that involves transient heat source or non homogenous boundary
conditions as heat ux input or prescribed temperature varying with time and space. In
this work, analytical solutions of one, two and three-dimensional transient heat conduction
problems are presented. A practical application of using analytical solution in optimization
problem is also presented. Any inverse or optimization technique has a basic and common
characteristic: both of them need to solve the direct solution several times. This characteristic
is the cause of the large time consumed. In heat conduction problem, the time consumed is,
usually, due to the use of numerical solutions of multidimensional models with rened mesh.
In this case, if analytical solutions are available the computational time can be reduced
drastically. This study presents the development and application of a 3D-transient analytical
solution based on Green's function to obtain thermal properties of solids materials. / Este trabalho dedica-se à obtenção e aplicação de soluções analíticas baseadas em funções
de Green (FG) em técnicas de problemas inversos. Especialmente, o estudo é voltado a problemas
decorrentes de fonte de calor desconhecidas como a geração de calor devido ao atrito
presentes em processos de usinagem ortogonal e, principalmente, à medição de propriedade
térmicas usando técnicas de otimização e estimativas de parâmetros. A grande força do uso
das FG está na possibilidade de obtenção de soluções de problemas de condução de calor dos
tipos mais variados e complexos, como por exemplo, problemas tridimensionais transientes,
com termos de geração de calor transientes e não uniformes e que possam ainda estar sujeitos
as condições de contorno não homogêneas variando com o tempo e o espaço. Apresentam-se
neste trabalho a solução analítica de vários problemas de condução de calor unidimensionais,
bidimensionais e tridimensionais transientes. Além do desenvolvimento destas soluções,
apresentam-se também resultados em forma de grácos permitindo um melhor entendimento
físico das soluções e a sua vericação. Dois problemas de otimização são abordados através
da aplicação de soluções analíticas. Um dos problemas trata da estimativa de propriedades
térmicas enquanto o outro se refere ao desenvolvimento do método de observadores dinâmicos
usando funções de Green. O uso das FG na estimativa de parâmetros reduziu drasticamente o
tempo computacional gasto enquanto no método dos observadores introduziu maior conança
e estabilidade à técnica. / Mestre em Engenharia Mecânica
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:RI_UFU:oai:repositorio.ufu.br:123456789/14844 |
| Date | 20 August 2009 |
| Creators | Fernandes, Ana Paula |
| Contributors | Guimarães, Gilmar, Ribeiro, Carlos Roberto, Orlande, Helcio Rangel Barreto |
| Publisher | Universidade Federal de Uberlândia, Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica, UFU, BR, Engenharias |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFU, instname:Universidade Federal de Uberlândia, instacron:UFU |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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