Análise de estimativa de erro aplicada a problemas de interação fluido-estrutura, com formulação totalmente euleriana, via método dos elementos finitos

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Schwarz, Daniel Coradini
• Orientador(a): Deus, Hilbeth Parente Azikri de
• Banca de defesa: Deus, Hilbeth Parente Azikri de, Luersen, Marco Antônio, Francisco, Juliano de Bem
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: 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
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOS
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4183

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.