Seminários e Teses

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Esta semana (de 27/09 a 03/10)
Dissertação de Mestrado
30/09
Hyperelastic materials for topology optimization with large deformation: a numerical study
Vinicius Oliveira Fontes, PUC-Rio

Data: 30/09/2020 às 14h e 0min
Local: por acesso remoto

Área de Concentração: Mecânica Aplicada

Resumo

The optimized design of structures considering nonlinearities has been widely reasearched in the recent decades. The finite element analysis applied to topology optimization is jeopardized from excessive deformation of low-density elements under high compression, which hinders the process of finding an optimal solution. Two methods, Energy Interpolation and Additive Hyperelasticity, are implemented to overcome this difficulty in the minimum compliance problem, and hyperelastic material models are used to investigate their influence on the optimized topology. The Method of Moving Asymptotes is used to update the design variables whose sensitivities were calculated from the adjoint method. The state equation is solved through the Newton-Raphson method with an adjusting load step to reduce computational cost. Results for two benchmark problems are compared with those already estabilished in the literature. The use of different hyperelastic models presented little influence on the final design of the structure. The Energy Interpolation method was able to converge for much higher loads than the default method, while Additive Hyperelasticity did not show any significant improvements on plane strain.

Link da defesa:

https://puc-rio.zoom.us/j/96158133240?pwd=R2RFVk9xSWpkVVhrb2pscmpGdEkxUT09

ID da reunião: 961 5813 3240
Senha de acesso: 591708 


Dissertação de Mestrado
02/10
Desenvolvimento e validação de um modelo para um sistema de refrigeração com nanolubrificante POE-diamante e refrigerante R410A
José Eduardo Sanson Portella de Carvalho, PUC-Rio

Data: 02/10/2020 às 14h e 0min
Local: por acesso remoto

Área de Concentração: Termociências

Resumo

O setor da refrigeração possui um papel essencial e crescente na economia global, com um aumento na quantidade de sistemas operantes. A necessidade de desenvolver novos refrigerantes tem sido cada vez mais frequente, a fim de atender a legislações ambientais cada vez mais rigorosas. Igualmente, medidas envolvendo a introdução de novos materiais, como os nanofluidos, tem sido uma constante. Neste trabalho, um sistema de refrigeração usando uma mistura nanolubrificante POE-diamante e refrigerante R410A foi simulado. Dados experimentais cedidos pela Universidade Federal de Uberlândia (UFU) foram usados para a elaboração e validação do modelo. O simulador utiliza a equação de Peng-Robinson para o cálculo das propriedades termodinâmicas e o método de fronteira móvel para a modelagem dos trocadores. O impacto das nanopartículas em relação aos parâmetros críticos foi avaliado a partir do princípio do isomorfismo e da natureza de ambos os materiais: fluido base e nanopartículas. A convergência da simulação do ciclo de refrigeração foi obtida com o método do simplex modificado mostrou-se adequado para tal aplicação, apresentando convergência satisfatória em todos os casos. As temperaturas de evaporação, condensação e de descarga do compressor são obtidas a partir das condições de operação do compressor, dos dois fluidos de transferência de calor, do grau de superaquecimento no evaporador e também do grau de subresfriamento no condensador. Superfícies de resposta foram criadas a fim de avaliar o efeito de cada uma das variáveis (temperatura de evaporação, frequência do compressor e concentração de nanopartículas) utilizadas no estudo s do coeficiente de performance (COP), da capacidade frigorífica e da potência do compressor. A temperatura de evaporação possui um impacto significativo sobre a capacidades frigorífica e o COP, enquanto que a potência é mais afetada pela frequência do compressor. A concentração de nanopartícula, apesar de possuir um efeito mais atenuado, não deve ser desprezada, devido à modificação que causa sobre as propriedades termofísicas da mistura.

Link da defesa:

https://puc-rio.zoom.us/j/99923805944?pwd=MEVWbVlpT0xjRmE4KzdYRFE3OVJ4QT09

ID da reunião: 999 2380 5944

Senha de acesso: 768713


Dissertação de Mestrado
02/10
Estimativa de Parâmetros de Reservatórios de Petróleo a Partir de Modelo Transiente não Isotérmico
Willer Planas Gonçalves, PUC-Rio

Data: 02/10/2020 às 09h e 0min
Local: por acesso remoto

Área de Concentração: Petróleo e Energia

Resumo

Tradicionalmente, os testes de formação em poços de petróleo buscam caracterizar o campo de permeabilidades a partir da interpretação dos transientes de pressão (PTA) nos períodos de fluxo e estática baseados em modelos isotérmicos de escoamento em meios porosos. Com o avanço da instrumentação dos testes, registros mais precisos de temperatura passaram a estar disponíveis e fomentaram a pesquisa baseada em modelos não isotérmicos que possibilitaram a análise a partir dos transientes de temperatura (TTA). Além da caracterização de parâmetros do reservatório como permeabilidade e porosidade com a interpretação dos transientes de temperatura, os dados de pressão obtidos a partir de um modelo não isotérmico representa de forma mais fidedigna o fenômeno físico sobretudo quando os testes são submetidos a maiores diferenciais de pressão. Este trabalho consiste no desenvolvimento de um simulador para teste de formação que considera a modelagem não isotérmica de reservatório unidimensional radial acoplado a um poço produtor e na utilização deste simulador, associado a métodos de otimização multivariável, para resolução do problema inverso da caracterização de parâmetros do reservatório. Alguns métodos de otimização foram testados e o algoritmo do Simplex de Nelder-Mead apresentou melhor eficácia. Foram estabelecidos três tipos de problemas e utilizados em três casos hipotéticos considerando inclusive a imposição artificial de ruídos nos sinais de pressão e temperatura utilizados para resolução do problema inverso.

Link da defesa:
https://puc-rio.zoom.us/j/95483673538?pwd=TEtMMU5XTWhVR3A0aXRwOHdkbFJHdz09

Meeting ID: 954 8367 3538
Passcode: 142453


Próxima semana (de 04/10 a 10/10)
Dissertação de Mestrado
05/10
Efeito da Degradação do Solo na Fadiga de Cabeças de Poço Submarinas
Rafael Dias, PUC-Rio

Data: 05/10/2020 às 15h e 0min
Local: por acesso remoto

Área de Concentração: Petróleo e Energia

Resumo

A perfuração de poços marítimos em águas profundas e ultra-profundas é feita por sondas de perfuração flutuantes, que se conectam ao poço no leito marinho por meio do riser de perfuração. Essa conexão transmite esforços dinâmicos para a cabeça de poço e revestimentos, provocando fadiga nessa estrutura.
Levantou-se a hipótese de que as características dinâmicas do sistema mudam quando há aplicação de um carregamento elevado devido à deriva da sonda após um blackout, alterando o dano acumulado por fadiga.
A primeira etapa do trabalho envolveu a simulação estática deste carregamento extremo em um modelo solo-estaca em elementos finitos 3D. Com base nos resultados obtidos, realizou-se uma análise dinâmica para dois tipos de solo diferente, e para duas lâminas d’água diferentes.
Concluiu-se que o solo menos rígido sofre pouca influência sobre o dano acumulado, enquanto que para o solo mais rígido aumenta-se em cerca de 50% o dano percebido. A fadiga acumulada em lâmina d’água maior foi ordens de grandeza menor que para a lâmina d’água mais rasa.

Link da defesa:
https://puc-rio.zoom.us/j/98755219830?pwd=cWNkdFJpT1pWZW5leFREcnZ1VkYydz09

ID da reunião: 987 5521 9830
Senha de acesso: 447078