dc.contributorFancello, Eduardo Alberto
dc.contributorMendonça, Paulo de Tarso Rocha de
dc.contributorUniversidade Federal de Santa Catarina
dc.creatorLanznaster, Dara Liandra
dc.date2020-10-21T21:04:45Z
dc.date2020-10-21T21:04:45Z
dc.date2019
dc.date.accessioned2023-09-02T10:50:10Z
dc.date.available2023-09-02T10:50:10Z
dc.identifier369331
dc.identifierhttps://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/214394
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8592533
dc.descriptionDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2019.
dc.descriptionProblemas inversos são encontrados nas mais diversas áreas da engenharia, e consistem em determinar, a partir de respostas de um sistema, propriedades e características acerca do mesmo. No que se refere à geofísica de exploração, problemas de inversão de dados sísmicos utilizando a técnica conhecida como Full Waveform Inversion(FWI), vêm ganhando atenção nos últimos anos. O objetivo do método é a obtenção de estimativas detalhadas de parâmetros de subsuperfície, ajustando dados sísmicos obtidos experimentalmente com os dados provenientes de modelos construídos computacionalmente. A inversão pode ser tratada como um problema de otimização, de forma a determinar um conjunto de parâmetros que, quando utilizados no modelo computacional, proporcione o menor erro em relação aos dados experimentais ou verdadeiros. O presente trabalho apresenta o estudo e desenvolvimento de técnicas baseadas em elementos finitos e otimização topológica para a identificação de fases de material em problemas de propagação de ondas acústicas. A identificação de fases consistiu em determinar, espacialmente, a distribuição da velocidade de propagação da onda acústica em domínios constituídos por dois materiais. Como estratégia de parametrização foram utilizadas funções level set, de maneira que a fronteira entre os materiais seja determinada pela curva de nível zero de uma função escalar. As modificações nas curvas de nível e consequentemente na distribuição de materiais no domínio são dependentes do cálculo de análise de sensibilidade do problema. A partir deste, a evolução da função level set ocorre de acordo com a equação de reação-difusão, proporcionando uma sequência minimizante do erro. São apresentados diversos testes numéricos utilizando a formulação adotada a fim de verificar o comportamento do problema com relação à mudanças de configuração bem como testar a eficiência da metodologia proposta.
dc.descriptionAbstract: Inverse problems can be found in many engineering areas. The basic idea of this class of problems is to determine properties of a system, given the values of a family of solutions in some part of their domains. Related to exploration geophysics, inverse problems are solved to provide subsurface images. In this context, Full Waveform Inversion has become an important technique to obtain high-resolution models, using all the information contained in seismograms. The method?s objective is to obtain subsurface properties description adjusting numerical seismic data from a computational model to experimental data. In this way, the inversion can be solved by an optimization problem, determining a set of parameters that, when used as a synthetic model, fits the experimental data. This work presents the study and development of finite element and topology optimization techniques to identification problems considering two-phase media and acoustic wave propagation. A level set function determines the material distribution implicitly by a zero-level curve. The minimizing sequence is achieved by updating the level set using a gradient direction of the objective function. This is obtained through shape sensitivity analysis, providing a velocity field that updates the slowness field by the solution of the reaction-diffusion partial differential equation. Some numerical examples are shown in order to verify the behaviour and efficiency of the proposed technique.
dc.format100 p.| il.
dc.formatapplication/pdf
dc.languagepor
dc.subjectEngenharia mecânica
dc.subjectOtimização topológica
dc.subjectOndas elásticas
dc.subjectOndas sísmicas
dc.titleOtimização topológica em problemas de identificação considerando propagação de ondas acústicas: uma abordagem level set
dc.typeDissertação (Mestrado)


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