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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Tecnológico

Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Econômica

Tipo do Documento: Tese

Título: MODELO FÍSICO DE HUYGENS NA SOLUÇÃO DISCRETIZADA DE CAMPOS ACÚSTICOS

Orientador
  • ARCANJO LENZI
Aluno
  • RENATO S THIAGO DE CARVALHO

Conteúdo

O objetivo geral deste trabalho é demonstrar a viabilidade de aplicação numérica do modelo físico de huygens na descrição de ondas acústicas. uma ampla revisão bibliográfica sobre o assunto foi realizada, incluindo trabalhos na área de eletromagnetismo, contexto em que a primeira versão discretizada do modelo de huygens foi proposta, utilizando a consolidada teoria de linhas de transmissão. entretanto, ainda que o método tenha se desenvolvido consideravelmente em seu contexto original, percebe-se que as aplicações na solução de problemas em acústica ainda são escassas. inicialmente, dedica-se um capítulo para discorrer sobre os fundamentos da modelagem numérica, expondo as razões principais que levaram a escolha do tema do trabalho. posteriormente, alguns tópicos fundamentais relacionados à teoria de processamento de sinal e auralização foram incluídos. a seguir é apresentada a abordagem teórica pioneira do método numérico, concebida a partir do modelo de huygens, denominada de método de matrizes de linha de transmissão (tlm). neste ponto, buscou-se revisar as analogias tradicionalmente estabelecidas com a teoria acústica. posteriormente, demonstram-se os aspectos teóricos de uma nova abordagem energética mecanicista para o modelo, denominada de modelagem discreta de huygens (dhm). em um passo seguinte, foram realizadas comparações conceituais entre a modelagem discreta de huygens e outros métodos numéricos tradicionais, como o método de volumes finitos e também aqueles que utilizam como base a equação da onda, tais como diferenças finitas (fdm) e elementos finitos (fem). por último, apresenta-se uma série de resultados utilizando o conjunto de algoritmos desenvolvidos ao longo deste trabalho. destacam-se as análises comparativas entre os tempos de simulação obtidos pelos métodos fem e dhm para três cavidades distintas. resultados relevantes também foram obtidos utilizando uma metodologia diferenciada para representação do coeficiente de reflexão de materiais de absorção no domínio do tempo, a partir de dados de impedância no domínio da frequência. buscou-se estabelecer a comparação dos resultados obtidos, com modelos elaborados em fem, assim como através de modelos analíticos consolidados, visando a confirmação das evidências iniciais quanto à potencialidade do método.

Pós-processamento: Índice de Shannon: 3.93753

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
5,09% 4,48% 6,05% 6,91% 7,97% 4,97% 4,84% 11,37% 6,70% 5,08% 5,89% 4,45% 4,39% 5,79% 6,06% 9,94%
ODS Predominates
ODS 8
ODS 1

5,09%

ODS 2

4,48%

ODS 3

6,05%

ODS 4

6,91%

ODS 5

7,97%

ODS 6

4,97%

ODS 7

4,84%

ODS 8

11,37%

ODS 9

6,70%

ODS 10

5,08%

ODS 11

5,89%

ODS 12

4,45%

ODS 13

4,39%

ODS 14

5,79%

ODS 15

6,06%

ODS 16

9,94%