Geração e análise de qualidade de malhas computacionais em coordenadas generalizadas
| Autor: | Gustavo Taiji Naozuka |
|---|---|
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2018 |
| Zdroj: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UELUniversidade Estadual de LondrinaUEL. |
| Druh dokumentu: | masterThesis |
| Popis: | As equações diferenciais têm sido intensamente utilizadas como ferramentas de análise e descrição em estudos de fenômenos naturais. Por meio de modelos matemáticos, é possível transformar um problema do domínio físico para o domínio computacional. Neste contexto, este trabalho desenvolve um gerador de malhas bidimensionais em coordenadas generalizadas para o domínio, o qual aplica o método spline linear parametrizado para a construção do contorno da geometria e o método de diferenças finitas para a solução numérica das equações governantes. O gerador é automatizado e capaz de tratar domínios complexos e, assim, mais realísticos. Entretanto, mesmo tendo essa capacidade, existe a possibilidade de elementos de menor qualidade serem introduzidos na malha computacional. Por esse motivo, este trabalho também objetiva investigar métricas que identificam elementos considerados de menor qualidade. Esses critérios de qualidade e a metodologia empregada constituem o diferencial deste trabalho. Experimentos são efetuados para verificar a eficiência das métricas adotadas, considerando malhas com um bloco, como a geometria cúspide, e multi-blocos, como a geometria de um avião, do corpo humano e de lagos. De acordo com os experimentos, o trabalho permitiu a detecção de elementos de menor qualidade, contribuindo para a realização de uma modelagem adequada de geometrias. Differential equations have been intensively used as tools of analysis and description in studies of natural phenomena. Through mathematical models, it is possible to turn a problem from the physical domain to the computational domain. In this context, we develop a two-dimensional mesh generator in curvilinear coordinates for the domain, which applies the parameterized linear spline method to construct the geometry contour and the finite difference method to numerically solve the governing equations. The generator is automated and able to handle complex and more realistic domains. However, even with this ability, there is possibility that elements of lower quality are introduced into the computational mesh. For this reason, we also aim to investigate metrics that identify elements of lower quality. These quality criteria and the methodology used are the differential of this work. Experiments are performed to verify the efficiency of the adopted metrics, considering meshes with a block, such as the cusp geometry, and multi-blocks, such as the geometry of an airplane, the human body and lakes. According to the experiments, the work allowed to detect elements of lower quality, contributing to accomplish a suitable modeling of geometries. |
| Databáze: | Networked Digital Library of Theses & Dissertations |
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