Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/32620
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.creatorÁvila, Ítalo Augusto Magalhães de-
dc.date.accessioned2021-08-16T20:49:37Z-
dc.date.available2021-08-16T20:49:37Z-
dc.date.issued2021-07-30-
dc.identifier.citationÁVILA, Ítalo Augusto Magalhães de. Modelagem matemática e computacional de interação fluido-estrutura com elementos de casca curvilíneos tridimensionais. 2021. 136 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, 2021. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.5563.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/32620-
dc.description.abstractFluid-structure interaction problems are those in which the dynamics of both, fluid and structure, are coupled. These problems are characterized by the flow conditions and by the structure's physical and geometrical properties. There are numerous natural and industrial phenomena and processes that involve fluid-structure interactions and, depending on the applications, its effects must be explored or minimized. Technological and technical breakthroughs in the fields of civil, mechanical, naval, aeronautic and nuclear engineering require the construction of increasingly lighter and slender structures, more susceptible to the effects of the fluid medium with which they interact. Consequently, there is a growing interest in tools for studying and analysing problems of this nature. The present work presents the implementation of the mathematical-computational modeling of three-dimensional curved shell elements in MFSim, a software developed by the Fluid Mechanics Laboratory (MFLab) of the Federal University of Uberlândia (UFU). In this software, the equations used to model the dynamics of the fluid subsystem are solved in a fixed three-dimensional Eulerian domain with the Finite Volume Method. The equations used to model the dynamics of solid structures are solved in a Lagrangian domain with the Finite Element Method. The Immersed Boundary Methodology, which allows the use of different mathematical methods for fluid and solid subsystems, is also used. The solutions are coupled using the partitioned coupling methodology. Simulations are conducted in order to validate the developed computational model and the results are in accordance with those available in the literature.pt_BR
dc.description.sponsorshipPetrobrás - Petróleo Brasileiro S.Apt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectMecânica dos Fluidos Computacionalpt_BR
dc.subjectInteração Fluido-Estruturapt_BR
dc.subjectElementos de Casca Curvilíneos Tridimensionaispt_BR
dc.titleModelagem matemática e computacional de interação fluido-estrutura com elementos de casca curvilíneos tridimensionaispt_BR
dc.title.alternativeMathematical and computational modeling of fluid-structure interaction with three-dimensional curved shell elementspt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor1Silveira Neto, Aristeu da-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4650888739121183pt_BR
dc.contributor.referee1Cavalini Junior, Aldemir Aparecido-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0387727577180664pt_BR
dc.contributor.referee2Vedovotto, João Marcelo-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/5630598971511798pt_BR
dc.contributor.referee3Cavalieri, André Valdetaro Gomes-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/7408314572212776pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7689633341619466pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoProblemas de interação fluido-estrutura são aqueles em que a dinâmica de ambos, fluido e estrutura, está acoplada. Estes problemas são caracterizados pelas condições do escoamento e pelas propriedades físicas e geométricas estruturais. Numerosos são os fenômenos e processos naturais e industriais que envolvem interações fluido-estruturais e, dependendo das aplicações, seus efeitos devem ser explorados ou minimizados. Avanços tecnológicos nos ramos da engenharia civil, mecânica, naval, aeronáutica, aeroespacial e nuclear requerem a confecção de estruturas cada vez mais leves e esbeltas, mais suscetíveis aos efeitos do meio fluido com o qual interagem. Consequentemente, crescente é o interesse em ferramentas de estudo e análise nessa temática. A modelagem teórico-computacional dessa classe de problemas se faz possível através da junção da mecânica dos fluidos e da mecânica dos sólidos e estruturas. No presente trabalho, apresenta-se a implementação da modelagem matemática-computacional de elementos de casca curvilíneos tridimensionais ao MFSim, código desenvolvido no Laboratório de Mecânica dos Fluidos (MFLab) da Universidade Federal de Uberlândia (UFU). No referido código as equações com as quais se modelam as transformações e transferências de energia do subsistema fluido são resolvidas em um domínio tridimensional euleriano fixo com o Método dos Volumes Finitos. As equações para a modelagem dos deslocamentos e das velocidades das estruturas são resolvidas em um domínio lagrangeano com o Método dos Elementos Finitos. Emprega-se a Metodologia da Fronteira Imersa, que permite tratar os domínios de formas distintas. As soluções são acopladas de acordo com a metodologia de acoplamento particionado. Simulações são conduzidas com o fim de validar o modelo computacional desenvolvido e os resultados obtidos estão em concordância com aqueles encontrados na literatura.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Mecânicapt_BR
dc.sizeorduration136pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::FENOMENOS DE TRANSPORTEpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOSpt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2021.5563pt_BR
dc.orcid.putcode98561881-
dc.crossref.doibatchidcde0c5ab-5624-4f07-b9ee-85ab72b75582-
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
ModelagemMatemáticaComputacional.pdf26.19 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons