Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4183
Título: Análise de estimativa de erro aplicada a problemas de interação fluido-estrutura, com formulação totalmente euleriana, via método dos elementos finitos
Título(s) alternativo(s): Error estimate analysis applied to fluid-structure interaction problems, with fully eulerian formulation, via finite element method
Autor(es): Schwarz, Daniel Coradini
Orientador(es): Deus, Hilbeth Parente Azikri de
Palavras-chave: Interação fluido-estrutura
Método dos elementos finitos
Análise numérica
Dinâmica dos fluídos
Teoria da estimativa
Análise de erros (Matemática)
Geração de malhas numéricas (Análise numérica)
Métodos de simulação
Fluid-structure interaction.
Finite element method
Numerical analysis
Fluid dynamics
Estimation theory
Error analysis (Mathematics)
Numerical grid generation (Numerical analysis)
Simulation method
Data do documento: 13-Dez-2018
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: SCHWARZ, Daniel Coradini. Análise de estimativa de erro aplicada a problemas de interação fluido-estrutura, com formulação totalmente euleriana, via método dos elementos finitos. 2018. 89 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2019.
Resumo: Análises de Interação Fluido-Estrutura (FSI) constituem um tópico de grande relevância em diversas áreas, como engenharia e ciências biomédicas. Estimadores de erro são conceitos de grande importância em simulações numéricas, tendo por função avaliar a precisão e qualidade das soluções aproximadas. Estes estimadores também são essenciais para a aplicação de malhas adaptativas, que são por sua vez ferramentas atualmente indispensáveis para o desenvolvimento de algoritmos eficientes. O presente trabalho apresenta, neste contexto, um método para resolução de problemas FSI pelo método dos elementos finitos. Emprega-se uma abordagem totalmente euleriana com malha conforme, o sólido é neo-hookeano e fluido é newtoniano, ambos incompressíveis. Realiza-se uma análise de estimativa de erro, os resultados são então utilizados para geração de uma malha adaptativa. A geração desta malha é feita por refinamento do tipo h-adaptativo. O código computacional é desenvolvido em FreeFem++. Dois problemas são propostos, os resultados obtidos são bastante próximos aos disponíveis na literatura. O refinamento adaptativo proposto é comparado ao refinamento uniforme. Observa-se que o primeiro é mais eficiente, ou seja, resulta em menores erros para um mesmo número de elementos de malha.
Abstract: Fluid-Structure Interaction (FSI) is a subject of great importance in many domains, as engineering and biomedical sciences. Error estimates are of great relevance in numerical simulations, as they allow us to evaluate the accuracy and quality of the approximate solutions. These estimates are also essential for the application of adaptive meshes, which are currently indispensable tools for the development of efficient algorithms. This study presents a finite element method, with a fully Eulerian approach and a conforming mesh, for the analysis of FSI problems. The solid domain is modelled as neo-Hookean and the fluid is considered Newtonian, both incompressible. Error estimates for the FSI formulation are derived and employed in the implementation of an adaptive mesh. This mesh is generated through an h-adaptive refinement. The computational code is developed on FreeFem++. Two FSI problems are proposed, the results correlate well with those available in the literature. The adaptive mesh is compared with an uniform refinement. It’s shown that the former is more efficient, resulting in smaller errors for an equally sized mesh.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4183
Aparece nas coleções:CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
CT_PPGEM_M_Schwarz, Daniel Coradini_2018.pdf3,12 MBAdobe PDFThumbnail
Visualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.