Portuguese Chinese (Simplified) English French German Italian Japanese Russian Spanish
Mecânica dos Fluidos Computacional

Mecânica dos Fluidos Computacional (11)

Simulações numéricas de turbulência em asas de aeronaves

Notícias Relacionadas


Pesquisadores

William Roberto Wolf

Nesta pesquisa, que tem o apoio do Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CeMEAI) e financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), foram desenvolvidas simulações de alta fidelidade para estudar técnicas de controle ativo de escoamento para aliviar o estol dinâmico profundo de um aerofólio SD7003 em movimento de mergulho. São coautores do estudo Brener L. O. Ramos, da Unicamp e Chi-An Yeh e Kunihiko Taira, da Universidade da Califórnia em Los Angeles.

Simulação da produção de petróleo no pré-sal

Notícias Relacionadas

figura 1

Pesquisadores

Fabrício Simeoni de Sousa

O convênio entre o Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria (CEPID-CeMEAI) e a Petrobras resultará no desenvolvimento de novos métodos computacionais para a simulação da produção de petróleo nos campos do pré-sal brasileiro.

Ondas de choque

Ondas de choque

Notícias Relacionadas

Pesquisadores

Edson Basso, Maria Luísa Reis, João Luiz Azevedo

No Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), uma das unidades do Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial, o DCTA, em São José dos Campos, pesquisadores estudam um fenômeno que causava muitos acidentes aéreos antes da segunda guerra mundial: as ondas de choque.

Os estudos relacionados às ondas de choque são computacionais. O trabalho dos pesquisadores na Divisão de Aerodinâmica (ALA) é tentar reproduzir, no computador, o fenômeno como vemos na natureza. Isso é possível através do processo de modelagem do escoamento, ou seja, da reprodução das forças que agem sobre a estrutura das aeronaves. Eles fazem a modelagem e o computador dá uma resposta para as equações, que têm relação com o fenômeno real que observamos.

Túneis de vento

Túneis de vento

Notícias Relacionadas

Pesquisadores

Maria Luisa Reis, João Luiz Azevedo

Quando um veículo está em movimento, seja ele um carro, um navio, um avião ou até um VANT, ele é submetido à ação do vento. Prédios, casas ou qualquer outra construção também recebem essa força e precisam ser capazes de suportá-la para que não haja danos na estrutura.

Imagine que um modelo de avião terá uma pequena mudança em sua aerodinâmica, mas a melhor configuração dessa mudança ainda não é conhecida. É necessário realizar alguns testes, mas é inviável construir um avião diferente para cada uma das tentativas – além de muito caro, é extremamente perigoso. Então, como é possível testar as mudanças – ou até novos modelos – sem colocar a aeronave no ar?

No Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA), em São José dos Campos, pesquisadores do Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE) contam com três túneis de vento, equipamentos que servem exatamente para simular o deslocamento do ar, chamado de escoamento, em estruturas.

Estudo do atrito entre as peças nos motores de carros

Notícias Relacionadas


Pesquisadores

Gustavo Buscaglia, Hugo Checo Silva

A pesquisa focou-se no desenvolvimento de métodos numéricos para a simulação de contatos lubrificados, normalmente encontrados nos motores de carros, por exemplo. Um contato lubrificado são duas superfícies em movimento relativo, com a separação entre elas sendo preenchida por um fluido, o lubrificante.

Uma ou ambas dessas superfícies são fabricadas seguindo algum procedimento mecânico ou mais recentemente outros métodos - laser, por exemplo. Essas superfícies têm detalhes da ordem dos micrômetros. O objetivo do estudo foi analisar o desempenho do dispositivo lubrificado em termos de força de atrito, desgaste e potência perdida para diversas dessas micro-superfícies.

A pesquisa foi desenvolvida em parceria com pesquisadores do Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (França). Do lado da indústria, tivemos parcerias com a Renault da França e com o departamento de pesquisa no Brasil da Mahle, um fabricante de peças de carro que tem base em Stuttgart, Alemanha.

Controle de Epidemias

Controle de Epidemias

Pesquisadores

Tiago Pereira da Silva, Stefan Ruschel e Serhyi Yanchuk

Utilizando-se de bases de dados da própria OMS sobre a gripe A-H1N1, os pesquisadores estudam como extinguir a doença.

A população é dividida em três grupos: saudáveis, doentes e isolados. A partir de modelos matemáticos, são calculados os tempos ideais para identificação da doença até o isolamento. E o tempo de isolamento para a recuperação. É esse resultado da equação que irá definir as chances de controle, no modelo estudado.

A pesquisa mostra o delicado balanço entre a identificação dos indivíduos infectados e o sucesso do controle. A partir desses números, seria possível promover políticas públicas para gerar a infraestrutura necessária e o treinamento de profissionais.

Superfícies Hipersustentadoras

Pesquisadores

João Luiz Azevedo

As superfícies hipersustentadoras são colocadas nas asas do avião de modo a aumentar a sustentação que as asas dão. Elas são utilizadas principalmente em pousos e decolagens e existem basicamente dois tipos: os flaps e os slats.

Os pesquisadores analisam quais mudanças podem ser feitas nos flaps e nos slats e simulam, no computador, o comportamento dos aviões com essas alterações nas asas.

A pesquisa analisa as superfícies hipersustentadoras porque, quando mais eficientes elas forem, mais o avião é beneficiado.

Investigação numérica e experimental de fenômenos não estacionários em escoamentos separados utilizando a Técnica de Tinta Sensível à Pressão (PSP)

Notícias Relacionadas

Pesquisadores

Ana Cristina Avelar

Este projeto visa a utilização da técnica de Tinta Sensível à Pressão (PSP) em regime não estacionário para o estudo de escoamentos separados a números de Mach moderados, entre 0.3 e 0.4, na superfície de aerofólios e corpos rombudos. O problema em questão é de grande importância, pois muitas vezes a separação do escoamento nestes corpos pode resultar em um efeito conhecido como Buffet, e ter impacto na resposta aeroelástica. Este estudo está sendo realizado no Túnel Transônico Piloto (TTP) localizado na Divisão de Aerodinâmica do Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE), que opera em condições estáveis para número de Mach de 0,2 a 1,3, e no qual a técnica de PSP para regime estacionário já encontra-se implementada e produzindo resultados satisfatórios. A investigação proposta seria uma primeira aplicação no Brasil da técnica PSP para estudos em regime não estacionário. Pretende-se comparar resultados experimentais com os correspondentes obtidos de simulações numéricas de escoamentos sobre corpos aerodinâmicos e rombudos, empregando o método numérico de simulações em grandes escalas (LES). Alguns resultados para comparação encontram-se disponíveis na literatura e outros serão gerados durante a execução do projeto em colaboração com pesquisadores do ITA e Unicamp. Métodos de identificação utilizando dados que serão obtidos de medidas de séries temporais serão utilizados.

Comportamento de Táxis

Comportamento de Táxis

Notícias Relacionadas

Pesquisadores

Luis Gustavo Nonato

O estudo funciona da seguinte maneira: cada cruzamento de ruas de uma cidade se torna um ponto em um mapa com informações de quantos passageiros pegaram táxis perto dali em intervalos de 15 minutos. O protótipo computacional transforma esses dados em representações gráficas que permitem visualizar o comportamento dos passageiros em locais e momentos específicos, como dias da semana e períodos como manhã, tarde ou noite.

A análise dessas informações permite a identificação de padrões de comportamento em períodos de tempo específicos, viabilizando a identificação de anormalidades.

A pesquisa também pode ser utilizada em outros campos, como as redes sociais. Pode-se analisar a relação entre pessoas, ou seja, como uma pessoa se relaciona com outra e como essa relação se desenvolve com o decorrer do tempo. Pode-se detectar, por exemplo, instantes em que o tipo de relação mudou ou se ocorreu algum tipo de variação na maneira como essas pessoas interagem.

Segmentação de Imagens

Segmentação de Imagens

Notícias Relacionadas

Pesquisadores

Luis Gustavo Nonato, Wallace Casaca

Image segmentation is an essential tool to enhance the ability of computer systems to efficiently perform elementary cognitive tasks such as detection, recognition and tracking. In this thesis we concentrate on the investigation of two fundamental topics in the context of image segmentation: spectral clustering and seeded image segmentation. We introduce two new algorithms for those topics that, in summary, rely on Laplacian-based operators, spectral graph theory, and minimization of energy functionals. The effectiveness of both segmentation algorithms is verified by visually evaluating the resulting partitions against state-of-the-art methods as well as through a variety of quantitative measures typically employed as benchmark by the image segmentation community.

Our spectral-based segmentation algorithm combines image decomposition, similarity metrics, and spectral graph theory into a concise and powerful framework. An image decomposition is performed to split the input image into texture and cartoon components. Then, an affinity graph is generated and weights are assigned to the edges of the graph according to a gradient-based inner-product function. From the eigenstructure of the affinity graph, the image is partitioned through the spectral cut of the underlying graph. Moreover, the image partitioning can be improved by changing the graph weights by sketching interactively. Visual and numerical evaluation were conducted against representative spectral-based segmentation techniques using boundary and partition quality measures in the well-known BSDS dataset.

Unlike most existing seed-based methods that rely on complex mathematical formulations that typically do not guarantee unique solution for the segmentation problem while still being prone to be trapped in local minima, our segmentation approach is mathematically simple to formulate, easy-to-implement, and it guarantees to produce a unique solution. Moreover, the formulation holds an anisotropic behavior, that is, pixels sharing similar attributes are preserved closer to each other while big discontinuities are naturally imposed on the boundary between image regions, thus ensuring better fitting on object boundaries. We show that the proposed approach significantly outperforms competing techniques both quantitatively as well as qualitatively, using the classical “GrabCut” dataset from Microsoft as a benchmark.

While most of this research concentrates on the particular problem of segmenting an image, we also develop two new techniques to address the problem of image inpainting and photo colorization. Both methods couple the developed segmentation tools with other computer vision approaches in order to operate properly.