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A hybrid method for sound-hard obstacle reconstruction

Kress, Rainer; Serranho, Pedro
Fonte: ScienceDirect Publicador: ScienceDirect
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em //2007 ENG
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We are interested in solving the inverse problem of acoustic wave scattering to reconstruct the position and the shape of sound-hard obstacles from a given incident field and the corresponding far field pattern of the scattered field. The method we suggest is an extension of the hybrid method for the reconstruction of sound-soft cracks as presented in [R. Kress, P. Serranho, A hybrid method for two-dimensional crack reconstruction, Inverse Problems 21 (2005) 773–784] to the case of sound-hard obstacles. The designation of the method is justified by the fact that it can be interpreted as a hybrid between a regularized Newton method applied to a nonlinear operator equation with the operator that maps the unknown boundary onto the solution of the direct scattering problem and a decomposition method in the spirit of the potential method as described in [A. Kirsch, R. Kress, On an integral equation of the first kind in inverse acoustic scattering, in: Cannon, Hornung (Eds.), Inverse Problems, ISNM, vol. 77, 1986, pp. 93–102. Since the method does not require a forward solver for each Newton step its computational costs are reduced. By some numerical examples we illustrate the feasibility of the method.

O ativo fiscal diferido no sistema financeiro nacional: análise e proposta de contabilização; The deferred tax asset in the Brazilian National Financial System: analysis and proposal of a method of accounting for income taxes

Wasserman, Claudio
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 16/12/2004 PT
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O aprofundamento das diferenças entre a contabilidade e as normas tributárias tornou o crescimento do ativo fiscal diferido, resultante da alocação dos efeitos tributários das diferenças temporárias entre os dois sistemas contábeis, um problema a ser enfrentado pelas autoridades monetárias. Entre os principais métodos de alocação de impostos entre períodos, a alocação parcial é o método que produz um ativo fiscal diferido mais condizente com os fundamentos econômicos. As autoridades monetárias têm procurado limitar o crescimento do ativo fiscal diferido nas instituições financeiras por meio de procedimentos extracontábeis, em grande parte porque a alocação utilizada em muitos países, inclusive no Brasil, é a alocação abrangente. Os normativos contábeis sobre o ativo fiscal diferido e as legislações bancárias correlatas dos EUA e do Brasil são analisados e comparados, além de apresentados os números agregados do ativo fiscal diferido no Sistema Financeiro Nacional. A base de dados utilizada foi o Sistema de Informações do Banco Central, o que permitiu que todos os integrantes do Sistema Financeiro Nacional fossem coletivamente pesquisados. Os números obtidos mostram que, a partir do ano de 1997...

Métodos sem malha e método dos elementos finitos generalizados em análise não-linear de estruturas ; Meshless Methods and Generalized Finite Element Method in Structural Nonlinear Analysis

Barros, Felício Bruzzi
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 27/03/2002 PT
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O Método dos Elementos Finitos Generalizados, MEFG, compartilha importantes características dos métodos sem malha. As funções de aproximação do MEFG, atreladas aos pontos nodais, são enriquecidas de modo análogo ao refinamento p realizado no Método das Nuvens hp. Por outro lado, por empregar uma malha de elementos para construir as funções partição da unidade, ele também pode ser entendido como uma forma não convencional do Método dos Elementos Finitos. Neste trabalho, ambas as interpretações são consideradas. Os métodos sem malha, particularmente o Método de Galerkin Livre de Elementos e o Método das Nuvens hp, são introduzidos com o propósito de estabelecer os conceitos fundamentais para a descrição do MEFG. Na seqüência, apresentam-se aplicações numéricas em análise linear e evidenciam-se características que tornam o MEFG interessante para a simulação da propagação de descontinuidades. Após discutir os modelos de dano adotados para representar o comportamento não-linear do material, são introduzidos exemplos de aplicação, inicialmente do Método das Nuvens hp e depois do MEFG, na análise de estruturas de concreto. Os resultados obtidos servem de argumento para a implementação de um procedimento p-adaptativo...

Desenvolvimento do método de partículas na representação de corpos flutuantes em ondas altamente não-lineares. ; Development of particle method representing floating bodies with highly non-linearwaves.

Tsukamoto, Marcio Michiharu
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 22/06/2006 PT
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O método numérico para fluidos incompressíveis desenvolvido no presente estudo é o Moving Particle Semi-Implicit Method (MPS) que enxerga o domínio discretizado em partículas, é baseado em representação lagrangeana e não tem a necessidade de utilização de malhas. O método MPS tem como equações governantes uma forma particular da equação de Navier-Stokes e a equação da continuidade para fluidos incompressíveis e não viscosos. Os métodos de simulação de fluidos mais comumente utilizados são baseados em representação euleriana e utilizam malhas para descrever a geometria do domínio a ser simulado. Devido a essas diferenças, uma das grandes virtudes do método de partículas é a facilidade de investigação de fenômenos altamente não-lineares como o de superfície livre com quebra de ondas, de líquidos no interior de uma embarcação em movimento, de ondas batendo na parte externa do casco de um navio, etc. Em artigos já publicados, resultados de experimentos físicos mostraram boa aderência aos resultados numéricos de simulações realizadas com o método MPS. No presente trabalho, resultados das forças de excitação das simulações com ondas regulares foram comparados com os resultados do programa Wave Analysis MIT (WAMIT) que é um programa consagrado no meio científico. Houve uma boa concordância de resultados entre os dois programas. A otimização do cálculo de vizinhança forneceu uma grande economia de tempo computacional. A maior contribuição deste estudo foi a otimização da função que resolve o sistema linear implementando no código desenvolvido um código paralelizado de uso público existente chamado Portable...

Método bivalorado para medições subjetivas; Two-value method for subjective measurements

Bispo, Carlos Alberto Ferreira
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 26/01/2010 PT
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Contexto: devido à crescente necessidade de melhor conhecer os elementos organizacionais, as medições subjetivas estão ganhando um espaço cada vez maior. Problema: podemos avaliar o quão confiável em relação à realidade do atributo de um mensurando é uma amostra de dados obtidos por meio de medição subjetiva bivalorada? Hipóteses: Hipótese 1 - já existe um método científico que consiga realizar eficazmente a avaliação citada no problema; Hipótese 2 - caso a primeira hipótese não seja satisfeita, é possível criar um método que possa realizar eficazmente aquela avaliação. Objetivo: após confirmada a inexistência de um método consagrado cientificamente que consiga realizar a avaliação citada no problema, então, desenvolver um método que realize eficazmente aquela avaliação. Métodos: elaboração do embasamento teórico sobre os fundamentos da medição subjetiva; revisão bibliográfica sobre os métodos existentes que trabalham com medição subjetiva bivalorada; elaboração e validação de um método que solucione o problema proposto. Escopo e limitações: as publicações utilizadas para elaborar a fundamentação teórica sobre medição subjetiva e o novo método são multidisciplinares, porém o enfoque dado aos estudos foi para a gestão organizacional...

Método da partição na análise de múltiplas fissuras; Splitting method in the analysis of multi-site cracks

Alves, Michell Macedo
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 03/09/2010 PT
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Neste trabalho apresenta-se a formulação do problema de múltiplas fissuras baseada numa abordagem de superposição utilizada pelo Método da Partição (Splitting Method). Um dos objetivos principais deste trabalho refere-se à aferição da capacidade deste método na obtenção de fatores de intensidade de tensão, tendo em vista o seu desenvolvimento recente e a ausência de outras fontes de pesquisa além daquelas oriundas dos seus próprios autores. Segundo a abordagem do Método da Partição, os fatores de intensidade de tensão finais de uma estrutura podem ser encontrados a partir da sobreposição de três subproblemas. Deste modo, o problema é resolvido mediante imposição de que nas faces das fissuras as tensões que resultam da sobreposição sejam nulas. Sendo assim, apresenta-se a formulação do Método da Partição para uma ou mais fissuras e diversas análises numéricas que contemplam interação entre fissuras submetidas aos modos I e II de abertura. Outra etapa do trabalho refere-se à aplicação do Método dos Elementos Finitos Generalizados (MEFG) num dos subproblemas, dito local, ao invés do emprego do Método dos Elementos Finitos (MEF), que em sua forma convencional pode requerer um refinamento excessivo da malha...

Projeto de estruturas considerando o efeito da não-linearidade geométrica utilizando o método de otimização topológica.; Design of structures considering the nonlinear geometric effect using topology optimization method.

Lahuerta, Ricardo Doll
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 11/01/2012 PT
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Este trabalho propõe estudar o projeto de estruturas submetidas a grandes deslocamentos utilizando o Método de Otimização Topológica (MOT). O MOT é um método numérico capaz de fornecer de forma sistemática a distribuição ótima de material no domínio de uma estrutura de forma a atender a um dado requisito de projeto, por exemplo, o valor de flexibilidade máxima permitida em uma estrutura. Desde sua introdução, há quase três décadas, o MOT ganhou popularidade na área acadêmica e na indústria. Até o presente momento (2011), a maioria dos trabalhos relacionados com o método tem se preocupado com a otimização de estruturas com o comportamento linear, ou seja, pequenos deslocamentos. Um pequeno número de artigos e trabalhos tem sido relacionado com a modelagem e otimização topológica de estruturas submetidas a efeitos não-lineares. Este trabalho propõe compilar as formulações descritas na literatura e agregar novas técnicas na implementação da OT de forma a melhorar a robustez na obtenção de resultados sob não-linearidade geométrica. O MOT para o comportamento não-linear geométrico neste trabalho foi implementado utilizando o modelo de material SIMP. O comportamento não-linear geométrico é representado utilizando a formulação Lagrangiana para as leis de material de Kirchhoff-Saint Venant e neo-Hookiana. Ambas as leis de material foram implementadas utilizando o método de elementos finitos (MEF) e o equilíbrio estático da estrutura é obtido através de uma rotina incremental e iterativa de Newton incluindo todos os elementos (inclusive os de baixa densidade) dentro do domínio de projeto. A sensibilidade da função objetivo é deduzida utilizando o método adjunto e o problema de otimização é resolvido utilizando o Método das Assíntotas Móveis (MAM) em conjunto com uma função de Relaxação proposta para estabilizar a solução de OT não-linear. A função de projeção não-linear em conjunto com o Método da Continuação é utilizada para eliminar o problema de tabuleiro e independência de malha...

Proposta de método de diagnóstico simplificado de um modelo de maturidade em ecodesign; Proposal for a simplified diagnosis method of an ecodesign maturity model

Hamamoto, Taís
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 19/03/2015 PT
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O Ecodesign Maturity Model (EcoM2) destina-se a auxiliar as empresas na gestão e aplicação do ecodesign, a partir da seleção de práticas gerenciais a serem incorporadas no PDP e processos relacionados. Esta seleção deriva dos resultados da primeira etapa do seu método de aplicação, o diagnóstico do perfil atual de maturidade em ecodesign. Este diagnóstico caracteriza detalhadamente a empresa em relação a sua capacidade na aplicação das práticas e embasa a criação dos projetos de melhoria, sendo a única forma de avaliação existente no modelo. Outros modelos de maturidade apresentam, além de um diagnóstico detalhado, uma avaliação simplificada. Diagnósticos simplificados elaboram um perfil em alto nível das práticas existentes na empresa em pouco tempo, direcionando investigações detalhadas futuras. Neste trabalho, buscou-se explorar estas vantagens e elaborar um método de diagnóstico simplificado. A abordagem metodológica Design Research Methodology direcionou o desenvolvimento do método, com o emprego dos procedimentos revisão bibliográfica e estudo de caso para identificação de seus demais requisitos. Os procedimentos/instrumentos de coleta de dados e os elementos construtivos do método, relacionados à avaliação da situação atual no contexto de modelos de maturidade...

Método UFRGS de previsão de capacidade de carga em estacas : análise de provas de carga estáticas instrumentadas; UFRGS method for pile bearing capacity prediction : static instrumented load tests

Langone, Marcelo Júlio
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
POR
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Recentemente foi desenvolvido na Universidade Federal do Rio Grande do Sul um método racional para previsão de capacidade de carga em fundações profundas. Denominado de método UFRGS, este procedimento considera conceitos de energias envolvidos durante o ensaio SPT. No presente trabalho, realizou-se estudo da precisão das estimativas fornecidas pela aplicação do método com intuito de compreender, averiguar, ajustar e validar seu uso na prática de engenharia. Para tal, foi gerado um banco de dados de provas de carga estáticas instrumentadas com base na bibliografia nacional e internacional, sendo este constituído de 25 casos em estacas metálicas, 42 em escavadas, 12 do tipo hélice contínua e 10 em prémoldadas. Considerando a resistência mobilizada por atrito lateral, ponta, resistência total e curvas de mobilização, foram gerados gráficos expressando os resultados obtidos pelo método e os resultados medidos nas provas de carga. Adicionalmente, apresenta-se uma comparação com resultados fornecidos por métodos consagrados de previsão de comportamento em estacas: os métodos de Aoki-Velloso, Décourt & Quaresma e interpretação teórica. De maneira geral, o método UFRGS apresentou subestimativas e baixa dispersão para o atrito lateral e uma superestimativa acompanhada de maior dispersão para a ponta das estacas. Da análise dos resultados...

Análise da extrusão de metais pelo método dos volumes finitos; Metal extrusion analysis by finite volume method

Marcelo Matos Martins
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 10/08/2012 PT
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A simulação numérica computacional é nos dia de hoje frequentemente aplicada na elaboração de projetos ou análise dos processos de conformação plástica dos metais. A extrusão de metais é um dos principais processos de conformação plástica e largamente aplicado na fabricação de produtos e peças na indústria metal-mecânica. Tradicionalmente, essas análises são feitas utilizando o Método dos Elementos Finitos. Entretanto, há um aumento no interesse dos pesquisadores na utilização do Método dos Volumes Finitos para este fim. A literatura sugere que o escoamento na extrusão de metais pode ser analisado pela formulação do escoamento plástico (flow Formulation). No qual, pode-se assumir como o escoamento de um fluido incompressível e viscoso. Essa hipótese pode ser assumida já que o processo de extrusão é um processo isocórico. O método MacCormack é geralmente aplicado para simular os escoamentos de fluidos compressíveis pelo Método do Volumes Finitos. No escoamento de um fluido incompressível ou no escoamento de metal não existe uma equação para a evolução da variável pressão, sendo necessário a utilização de um método de acoplamento entre a pressão e a velocidade. Este trabalho trata da apresentação de um novo esquema numérico para a determinação de informações sobre o escoamento de um fluido incompressível e viscoso e sobre o escoamento de metal em um processo de extrusão direta...

A simple modification of the Baermann method for diagnosis of strongyloidiasis

Hernández-Chavarría,Francisco; Avendaño,Leticia
Fonte: Instituto Oswaldo Cruz, Ministério da Saúde Publicador: Instituto Oswaldo Cruz, Ministério da Saúde
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/08/2001 EN
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The diagnosis of Strongyloides stercoralis infections is routinely made by microscopic observation of larvae in stool samples, a low sensitivity method, or by other, most effective methods, such as the Baermann or agar culture plate methods. We propose in this paper a practical modification of Baermann method. One hundred and six stool samples from alcoholic patients were analyzed using the direct smear test, agar culture plate method, the standard Baermann method, and its proposed modification. For this modification the funnel used in the original version of the method is substituted by a test tube with a rubber stopper, perforated to allow insertion of a pipette tip. The tube with a fecal suspension is inverted over another tube containing 6 ml of saline solution and incubated at 37°C for at least 2 h. The saline solution from the second tube is centrifuged and the pellet is observed microscopically. Larva of S. stercoralis were detected in six samples (5.7%) by the two versions of the Baermann method. Five samples were positive using the agar culture plate method, and only in two samples the larva were observed using direct microscopic observation of fecal smears. Cysts of Endolimax nana and Entamoeba histolytica/dyspar were also detected in the modification of Baermann method. Data obtained by the modified Baermann method suggest that this methodology may helps concentrate larvae of S. stercoralis as efficiently as the original method.

Hybrid method for numerical simulation of room acoustics with auralization: part 1 - theoretical and numerical aspects

Tenenbaum,Roberto A.; Camilo,Thiago S.; Torres,Julio Cesar B.; Gerges,Samir N. Y.
Fonte: Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas - ABCM Publicador: Associação Brasileira de Engenharia e Ciências Mecânicas - ABCM
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/06/2007 EN
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A new hybrid simulation method for room acoustics is presented. It is grounded on two well known numerical simulation techniques for room acoustics. The hybrid method takes geometric acoustics for granted and uses an improved version of the classical ray-tracing technique for computing the specular reflections and a slightly modified energy transition method for simulating the diffuse reflections. The impulse responses (IRs) are then computed by superposition of the specular and diffuse ones. The reverberant part of the IRs gains a much more realistic aspect than the one obtained from either ones method alone. Both the ray-tracing technique and the energy transition method are reviewed and some improved features are discussed. The sound source and the receiver modeling are presented, including a new method for simulating the head related transfer functions (HRTFs), and based on the wavelet technique, which provides a shorter time computation of the binaural impulse responses for auralization purposes. In a companion paper, entitled Hybrid method for numerical simulation of room acoustics: Part 2 - Validation of the computational code RAIOS 3, a validation of the method in an international inter-comparison with other softwares and measurements data is presented...

A Meshfree Weak- Strong-form (MWS) method for solid and fluid mechanics

Liu, Guirong; Gua, Y.T.
Fonte: MIT - Massachusetts Institute of Technology Publicador: MIT - Massachusetts Institute of Technology
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: 15349 bytes; application/pdf
EN_US
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Mesh free methods can be largely categorized into two main categories: mesh free methods based on strong forms (e.g. collocation methods) and mesh free methods based on the weak forms (EFG, MLPG, PIM, etc.; see Mesh Free Methods, by G. R. Liu, CRC Press, 2002). The mesh free collocation method is simple to implement and computationally efficient. However, it is often found unstable and less accurate, especially for problems governed by partial differential equations with Neumann (derivative) boundary conditions, such as solid mechanics problems with stress (natural) boundary conditions. On the other hand, the mesh free methods based on the weak form exhibits very good stability and excellent accuracy. However, the numerical integration makes them computational expensive, and the background mesh (global or local) for integration is responsible for not being “truly” mesh free. In this paper, a new idea of combination of both the strong form and the local weak form is proposed to develop truly meshless method for 2-D elasto-statics. A novel truly meshfree method, the meshfree weak-strong (MWS) form method, is originated by Liu et al. (2002) based on a combined formulation of both the strong and local weak forms. As shown in Figure 1...

Modelagem matemática de escoamentos bifásicos usando o Meto- Do Espectral de Fourier; Mathematics modeling of two-phase ows using spectral method of Fourier

Villela, Mariana Fernandes dos Santos
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
POR
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A simulação numérica de escoamentos bifásicos requer alta acurácia para se obter maiores detalhes do escoamento. Além disso, busca-se baixo custo computacional, pois de modo geral, as metodologias necessitam de um elevado refinamento da malha ou possuem um grande estêncil de discretização, o que as torna onerosas. Portanto, o presente trabalho propõe a utilização do método pseudo-espectral de Fourier para resolver problemas de escoamentos multifásicos, o qual tem alta ordem de convergência numérica e um baixo custo computacional, devido ao algoritmo denominado FFT (Fast Fourier Transform). Além destas vantagens, este método, ao resolver as equações de Navier-Stokes, desacopla a pressão da velocidade, através do método da projeção, sem a necessidade de resolver a equação de Poisson. Para tratar escoamentos bifásicos com geometria móvel e deformável, utiliza-se o método pseudo-espectral de Fourier acoplado com o método híbrido Front-Tracking/Front- Capturing. Este método híbrido trabalha com dois domínios, sendo um euleriano, onde se resolvem as equações para o uido (equação de conservação de massa e as equações de Navier- Stokes) e o outro, móvel, lagrangiano, utilizado para as interfaces. Para este método...

Method-user-centred method configuration

Karlsson, Fredrik; Agerfalk, Par J.
Fonte: University of Limerick Publicador: University of Limerick
Tipo: info:eu-repo/semantics/conferenceObject; all_ul_research; ul_published_reviewed
ENG
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peer-reviewed; Method engineering approaches are often based on the assumption that method users are able to explicitly express their situational method requirements. However, similar to software requirements,situational method requirements are often vague and hard to explicate. In this paper we address the issue of involving method users early during method configuration. This is done through borrowing ideas from user-centred design and prototyping and implementing them on the method engineering layer in a computerized tool support. This tool has proven useful in eliciting situational method requirements in a continuously ongoing dialog with the method users during configuration work-shops.

Method of Taylor expansion moment incorporating fractal theories for Brownian coagulation of fine particles

Wan, Z.; You, Z.; Sun, Z.; Yin, W.
Fonte: Walter de Gruyter GmbH & Co KG Publicador: Walter de Gruyter GmbH & Co KG
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em //2012 EN
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Fine particles aggregating into larger units or flocculation body is a random combination process. Increasing the size and density of flocculation body is the main approach to rapid particle removal or sedimentation in water. Aiming at the Brownian coagulation of fine particles, a new method of Taylor expansion moment construction of fractal flocs has been developed in this paper, incorporating the Taylor expansion approach based on the moment method and the fractal dimension of the floc structure originated from fractal theories. This method successfully overcomes the limit of previous moment methods that require pre-assumed particle size distribution. Results of the zero and second order moments of Brownian flocs from the proposed method are compared with those from the Laguerre method, integral moment method and finite element method. It is found that the higher accuracy and efficiency of computation have been achieved by the new method, compared to the previous ones. Effects of the fractal dimension on the zero and second order moments, geometric average volume and standard deviation are also analyzed using this method. The self-conservation characteristics of particle distribution is observed without presumption of initial distributions.; Zhanhong Wan...

A meshless method for generalized linear or nonlinear Poisson-type problems

Wang, Hui; Qin, Qing Hua
Fonte: Elsevier Publicador: Elsevier
Tipo: Artigo de Revista Científica
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This paper presents a meshless method, based on coupling virtual boundary collocation method (VBCM) with the radial basis functions (RBF) and the analog equation method (AEM), to analyze generalized linear or nonlinear Poisson-type problems. In this metho

Spectral Integral Method and Spectral Element Method Domain Decomposition Method for Electromagnetic Field Analysis

Lin, Yun
Fonte: Universidade Duke Publicador: Universidade Duke
Tipo: Dissertação
Publicado em //2011
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In this work, we proposed a spectral integral method (SIM)-spectral element method (SEM)- finite element method (FEM) domain decomposition method (DDM) for solving inhomogeneous multi-scale problems. The proposed SIM-SEM-FEM domain decomposition algorithm can efficiently handle problems with multi-scale structures,

by using FEM to model electrically small sub-domains and using SEM to model electrically large and smooth sub-domains. The SIM is utilized as an efficient boundary condition. This combination can reduce the total number of elements used in solving multi-scale problems, thus it is more efficient than conventional FEM or conventional FEM domain decomposition method. Another merit of the proposed method is that it is capable of handling arbitrary non-conforming elements. Both geometry modeling and mesh generation are totally independent for different sub-domains, thus the geometry modeling and mesh generation are highly flexible for the proposed SEM-FEM domain decomposition method. As a result, the proposed SIM-SEM-FEM DDM algorithm is very suitable for solving inhomogeneous multi-scale problems.

; Dissertation

Spectral Element Method Simulation of Linear and Nonlinear Electromagnetic Field in Semiconductor Nanostructures

Luo, Ma
Fonte: Universidade Duke Publicador: Universidade Duke
Tipo: Dissertação
Publicado em //2013
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In this dissertation, the spectral element method is developed to simulate electromagnetic field in nano-structure consisting of dielectric, metal or semiconductor. The spectral element method is a special kind of high order finite element method, which has spectral accuracy. When the order of the basis function increases, the accuracy increases exponentially. The goal of this dissertation is to implement the spectral element method to calculate the electromagnetic properties of various semiconductor nano-structures, including photonic crystal, photonic crystal slab, finite size photonic crystal block, nano dielectric sphere. The linear electromagnetic characteristics, such as band structure and scattering properties, can be calculated by this method with high accuracy. In addition, I have explored the application of the spectral element method in nonlinear and quantum optics. The effort will focus on second harmonic generation and quantum dot nonlinear dynamics.

The electromagnetic field can be simulated in both frequency domain and time domain. Each method has different application for research and engineering. In this dissertation, the first half of the dissertation discusses the frequency domain solver, and the second half of the dissertation discusses the time domain solver.

For frequency domain simulation...

A KKT Simplex Method for Efficiently Solving Linear Programs for Grasp Analysis Based on the Identification of Nonbinding Constraints

Mosso-Vázquez,Alejo; Juárez-Romero,David; Cruz-Chávez,Marco Antonio; Sucar,Luis Enrique
Fonte: Centro de Investigación en computación, IPN Publicador: Centro de Investigación en computación, IPN
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/06/2014 EN
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A one-phase efficient method to solve linear programming (LP) problems for grasp analysis of robotic hands is proposed. Our method, named as KKT Simplex method, processes free variables directly while choosing the entering and leaving variables, which makes it a one-phase method able to start at any point of the set of feasible solutions. Besides, the proposed method lowers the number of simplex steps by an angular pricing strategy to choose the entering variable. Moreover, the method reduces the size of an LP problem by the identification of nonbinding constraints that preserves the Karush-Kuhn-Tucker (KKT) cone. We developed the KKT Simplex method by incorporating to the well-known revised simplex method the following components: a method to process free variables, a pricing strategy, and an identification method. We solve LP problems of grasp analysis to test the efficiency and the one-phase nature of the proposed method.