Otimização topológica em problemas de identificação considerando propagação de ondas acústicas: uma abordagem level set

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Lanznaster, Dara Liandra
Orientador(a): Fancello, Eduardo Alberto
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Link de acesso: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/214394
Resumo: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2019.
id UFSC_1a809367932c1038700225fc4384e7b2
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsc.br:123456789/214394
network_acronym_str UFSC
network_name_str Repositório Institucional da UFSC
repository_id_str
spelling Universidade Federal de Santa CatarinaLanznaster, Dara LiandraFancello, Eduardo AlbertoMendonça, Paulo de Tarso Rocha de2020-10-21T21:04:45Z2020-10-21T21:04:45Z2019369331https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/214394Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2019.Problemas inversos são encontrados nas mais diversas áreas da engenharia, e consistem em determinar, a partir de respostas de um sistema, propriedades e características acerca do mesmo. No que se refere à geofísica de exploração, problemas de inversão de dados sísmicos utilizando a técnica conhecida como Full Waveform Inversion(FWI), vêm ganhando atenção nos últimos anos. O objetivo do método é a obtenção de estimativas detalhadas de parâmetros de subsuperfície, ajustando dados sísmicos obtidos experimentalmente com os dados provenientes de modelos construídos computacionalmente. A inversão pode ser tratada como um problema de otimização, de forma a determinar um conjunto de parâmetros que, quando utilizados no modelo computacional, proporcione o menor erro em relação aos dados experimentais ou verdadeiros. O presente trabalho apresenta o estudo e desenvolvimento de técnicas baseadas em elementos finitos e otimização topológica para a identificação de fases de material em problemas de propagação de ondas acústicas. A identificação de fases consistiu em determinar, espacialmente, a distribuição da velocidade de propagação da onda acústica em domínios constituídos por dois materiais. Como estratégia de parametrização foram utilizadas funções level set, de maneira que a fronteira entre os materiais seja determinada pela curva de nível zero de uma função escalar. As modificações nas curvas de nível e consequentemente na distribuição de materiais no domínio são dependentes do cálculo de análise de sensibilidade do problema. A partir deste, a evolução da função level set ocorre de acordo com a equação de reação-difusão, proporcionando uma sequência minimizante do erro. São apresentados diversos testes numéricos utilizando a formulação adotada a fim de verificar o comportamento do problema com relação à mudanças de configuração bem como testar a eficiência da metodologia proposta.Abstract: Inverse problems can be found in many engineering areas. The basic idea of this class of problems is to determine properties of a system, given the values of a family of solutions in some part of their domains. Related to exploration geophysics, inverse problems are solved to provide subsurface images. In this context, Full Waveform Inversion has become an important technique to obtain high-resolution models, using all the information contained in seismograms. The method?s objective is to obtain subsurface properties description adjusting numerical seismic data from a computational model to experimental data. In this way, the inversion can be solved by an optimization problem, determining a set of parameters that, when used as a synthetic model, fits the experimental data. This work presents the study and development of finite element and topology optimization techniques to identification problems considering two-phase media and acoustic wave propagation. A level set function determines the material distribution implicitly by a zero-level curve. The minimizing sequence is achieved by updating the level set using a gradient direction of the objective function. This is obtained through shape sensitivity analysis, providing a velocity field that updates the slowness field by the solution of the reaction-diffusion partial differential equation. Some numerical examples are shown in order to verify the behaviour and efficiency of the proposed technique.100 p.| il.porEngenharia mecânicaOtimização topológicaOndas elásticasOndas sísmicasOtimização topológica em problemas de identificação considerando propagação de ondas acústicas: uma abordagem level setinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALPEMC2046-D.pdfPEMC2046-D.pdfapplication/pdf2102737https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/214394/-1/PEMC2046-D.pdf01fea57f7620f339f194a42f89a8da74MD5-1123456789/2143942020-10-21 18:04:45.949oai:repositorio.ufsc.br:123456789/214394Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestsandra.sobrera@ufsc.bropendoar:23732020-10-21T21:04:45Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
dc.title.none.fl_str_mv Otimização topológica em problemas de identificação considerando propagação de ondas acústicas: uma abordagem level set
title Otimização topológica em problemas de identificação considerando propagação de ondas acústicas: uma abordagem level set
spellingShingle Otimização topológica em problemas de identificação considerando propagação de ondas acústicas: uma abordagem level set
Lanznaster, Dara Liandra
Engenharia mecânica
Otimização topológica
Ondas elásticas
Ondas sísmicas
title_short Otimização topológica em problemas de identificação considerando propagação de ondas acústicas: uma abordagem level set
title_full Otimização topológica em problemas de identificação considerando propagação de ondas acústicas: uma abordagem level set
title_fullStr Otimização topológica em problemas de identificação considerando propagação de ondas acústicas: uma abordagem level set
title_full_unstemmed Otimização topológica em problemas de identificação considerando propagação de ondas acústicas: uma abordagem level set
title_sort Otimização topológica em problemas de identificação considerando propagação de ondas acústicas: uma abordagem level set
author Lanznaster, Dara Liandra
author_facet Lanznaster, Dara Liandra
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Catarina
dc.contributor.author.fl_str_mv Lanznaster, Dara Liandra
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Fancello, Eduardo Alberto
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Mendonça, Paulo de Tarso Rocha de
contributor_str_mv Fancello, Eduardo Alberto
Mendonça, Paulo de Tarso Rocha de
dc.subject.classification.none.fl_str_mv Engenharia mecânica
Otimização topológica
Ondas elásticas
Ondas sísmicas
topic Engenharia mecânica
Otimização topológica
Ondas elásticas
Ondas sísmicas
description Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2019.
publishDate 2019
dc.date.issued.fl_str_mv 2019
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2020-10-21T21:04:45Z
dc.date.available.fl_str_mv 2020-10-21T21:04:45Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/214394
dc.identifier.other.none.fl_str_mv 369331
identifier_str_mv 369331
url https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/214394
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 100 p.| il.
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSC
instname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron:UFSC
instname_str Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron_str UFSC
institution UFSC
reponame_str Repositório Institucional da UFSC
collection Repositório Institucional da UFSC
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/214394/-1/PEMC2046-D.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 01fea57f7620f339f194a42f89a8da74
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
repository.mail.fl_str_mv sandra.sobrera@ufsc.br
_version_ 1851759241807790080

Registros relacionados