Comparação entre as técnicas do Método dos Elementos de Contorno com Interpolação Direta e com Múltipla Reciprocidade em problemas governados pela Equação de Helmholtz
| Ano de defesa: | 2021 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal do Espírito Santo
BR Mestrado em Engenharia Mecânica Centro Tecnológico UFES Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://repositorio.ufes.br/handle/10/15348 |
Resumo: | This work deals with the application of the Boundary Element Method (BEM) to solve problems governed by the Helmholtz Equation. For this, we first use the auxiliary procedure called Direct Interpolation Self-regularized (DIBEM-2), which applies radial basis functions to solve the integral term referring to the inertia in the Helmholtz Equation. This new technique originated from the formulation Direct Interpolation (DIBEM). However, the DIBEM-2 technique establishes an auxiliary function, which consists of the fundamental solution of the Laplace problem subtracted from a function associated with the Galerkin Tensor and, in this way, ignores the execution of the regularization procedure, since it avoids the singularity produced in the fundamental solution due to the coincidence between the source points and the field points. In a second step, the BEM formulation is proposed by extending the application of Multiple Reciprocity (MRBEM) which strategically uses a sequence of fundamental higherorder solutions, collaborating to convert the domain integral term to the exact contour only using the proposed formulation. Thus, numerical experiments are implemented on twodimensional problems in order to evaluate the performance of the two proposals by solving the response problem, which corresponds to sweeping different excitation frequencies. In general, simulations are compared with analytical solutions to generate benchmark information. |
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Comparação entre as técnicas do Método dos Elementos de Contorno com Interpolação Direta e com Múltipla Reciprocidade em problemas governados pela Equação de Helmholtztitle.alternativeMétodo dos Elementos de ContornoEquação de HelmholtzInterpolação Diretafunção de base radialsolução fundamental de ordem superiorMúltipla Reciprocidadesubject.br-rjbnEngenharia MecânicaThis work deals with the application of the Boundary Element Method (BEM) to solve problems governed by the Helmholtz Equation. For this, we first use the auxiliary procedure called Direct Interpolation Self-regularized (DIBEM-2), which applies radial basis functions to solve the integral term referring to the inertia in the Helmholtz Equation. This new technique originated from the formulation Direct Interpolation (DIBEM). However, the DIBEM-2 technique establishes an auxiliary function, which consists of the fundamental solution of the Laplace problem subtracted from a function associated with the Galerkin Tensor and, in this way, ignores the execution of the regularization procedure, since it avoids the singularity produced in the fundamental solution due to the coincidence between the source points and the field points. In a second step, the BEM formulation is proposed by extending the application of Multiple Reciprocity (MRBEM) which strategically uses a sequence of fundamental higherorder solutions, collaborating to convert the domain integral term to the exact contour only using the proposed formulation. Thus, numerical experiments are implemented on twodimensional problems in order to evaluate the performance of the two proposals by solving the response problem, which corresponds to sweeping different excitation frequencies. In general, simulations are compared with analytical solutions to generate benchmark information.Este trabalho aborda a aplicação do Método dos Elementos de Contorno (MEC) para a solução de problemas regidos pela Equação de Helmholtz. Com essa finalidade, utiliza-se, em um primeiro momento, o procedimento auxiliar intitulado de Interpolação o Direta Autorregularizada (MECID-2), que aplica funções de base radial para resolver o termo integral referente à inércia na Equação de Helmholtz. Esta nova técnica, originou-se da formulação da Interpolação Direta (MECID). No entanto, a técnica da MECID-2 estabelece uma função auxiliar, que consiste na solução fundamental do problema Laplace subtraída de uma função associada ao Tensor de Galerkin e, deste modo, ignora a execução do procedimento de regularização, uma vez que evita a singularidade produzida na solução fundamental devido à coincidência entre os pontos fonte e os pontos campos. Em um segundo momento, a formulação do MEC é proposta estendendo-se a aplicação da Múltipla Reciprocidade (MECMR) a qual usa estrategicamente uma sequência de soluções fundamentais de ordem superior, colaborando para a conversão do termo integral de domínio para o contorno exato apenas utilizando a formulação proposta. Assim, os experimentos numéricos são implementados em problemas bidimensionais a fim de avaliar o desempenho das duas propostas, por meio da solução de problema de respostas, que corresponde em varrer diferentes frequências de excitação. De maneira geral, simulações são comparadas com as soluções analíticas, para gerar informações de referência.Fundação de Amparo à Pesquisa do Espírito Santo (FAPES)Universidade Federal do Espírito SantoBRMestrado em Engenharia MecânicaCentro TecnológicoUFESPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaLara, Luciano de Oliveira Castrohttps://orcid.org/0000000313292957http://lattes.cnpq.br/1675675424615229https://orcid.org/0000000335834964http://lattes.cnpq.br/9954214065130557Silva, Wellington Betencurte dahttps://orcid.org/0000-0003-2242-7825http://lattes.cnpq.br/6900925458823632Bulcão, Andréhttps://orcid.org/0000-0002-9871-9683http://lattes.cnpq.br/2273897370773348Barcelos, Hercules de Melohttps://orcid.org/0000-0001-6325-8429http://lattes.cnpq.br/3388431029793400Balista, Thiago Galdino2024-05-30T00:50:23Z2024-05-30T00:50:23Z2021-12-17info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisTextapplication/pdfhttp://repositorio.ufes.br/handle/10/15348porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFES2025-04-08T11:11:48Zoai:repositorio.ufes.br:10/15348Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestriufes@ufes.bropendoar:21082025-04-08T11:11:48Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false |
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