Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/5835
Tipo: Dissertação
Título: Análise Isogeométrica com Elementos de Contorno e Superfícies de Subdivisão
Autor(es): BÁRBARA SANTOS MUNHÃO
Primeiro orientador: Paulo Aristarco Pagliosa
Resumo: O método dos elementos de contorno (MEC), muito utilizado para solução numérica de problemas de mecânica do contínuo, depende de uma malha para a análise e essa malha tem impacto direto na precisão da solução numérica do problema considerado. Quando adotado junto à análise isogeométrica, a escolha de uma representação geométrica adequada é crucial, visto que o modelo de análise deriva diretamente do modelo geométrico. Um tipo de representação amplamente utilizado — que hoje é o padrão na indústria de animação, após forte incentivo da Pixar com o lançamento da API OpenSubdiv — são as superfícies de subdivisão, as quais possibilitam a construção de formas complexas e fornecem aproximações tão boas quanto se queira da forma do objeto a ser representado. Dada tamanha relevância das superfícies de subdivisão, com utilização crescente em diversas áreas, que incluem aplicações CAD (do inglês, Computer-aided Design), e tendo em vista que as simulações físicas não mais se restringem às áreas de ciências e engenharias, com papel importante em outros campos da computação gráfica, tais como jogos digitais, animações e efeitos especiais, neste trabalho foi proposta uma solução para a análise isogeométrica elastostática com elementos de contorno para sólidos representados por superf´ıcies de subdivisão. São introduzidos como parte central desta solução um método de posicionamento de pontos de colocação e um método de extração de elementos curvos para superfícies de subdivisão com bordas, pontos extraordinários e curvas de vinco. A solução proposta se mostrou adequada e equiparável às encontradas na literatura, e se estabelece como uma extensão ao modelo de análise no qual baseia-se este trabalho. Palavras-chave: superfícies de subdivisão, análise isogeométrica, método dos elementos de contorno.
Abstract: The boundary element method (BEM) is a numerical method widely employed for solving continuum mechanics problems. In the absence of body forces, the method is only based on a mesh of surface elements whose quality directly impacts the accuracy of the numerical solution. BEM is quite suited for isogeometric analysis (IGA). In IGA, the analysis model of a body is directly derived from its geometric model — usually defined in terms of parametric surface patches —, without the need for the explicit generation of a mesh of elements. The surface representation form adopted in this thesis for IGA is the subdivision surfaces. Subdivision surfaces have been the most used surface representation for geometric modeling in the animation industry since Pixar released the OpenSubdiv API. In conjunction with polygonal modeling software, it provides tools to build and edit continuous and smooth complex shapes with approximations as good as you want. Given the relevance of subdivision surfaces in computer graphics and considering their application in physics-based animation, this work presents a solution for elastostatic isogeometric analysis with boundary elements for solids represented by subdivision surfaces. As the core of this solution we introduced a method for load points’ positioning and a method for extracting curved elements from subdivision surfaces with boundaries, extraordinary points and creases. The experiments demonstrate that the efficiency and accuracy of the developed framework are comparable to related work found in the literature. Keywords: subdivision surfaces, isogeometric analysis, boundary element method.
Palavras-chave: Análise isogeométrica, Método dos elementos de contorno, Superfícies de subdivisão
País: Brasil
Editor: Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
Sigla da Instituição: UFMS
Tipo de acesso: Acesso Restrito
URI: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/5835
Data do documento: 2023
Aparece nas coleções:Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação

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