Acoplamento Partícula-Malha na Interação entre Fluido e Estrutura Flexível e Fina

• Processo: 25/23240-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2026
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Civil - Estruturas
• Pesquisador responsável: Rubens Augusto Amaro Junior
• Beneficiário: André Yudi Kanzaki Oliveira
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Interação fluido-estrutura Método dos elementos finitos Superfície livre
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: hidroelasticidade | interação fluido-estrutura | Método de Partículas | Método dos Elementos Finitos | superfície livre | Métodos Computacionais em Mecânica Aplicada

Resumo

Este projeto propõe o acoplamento entre o método moving particle semi-implicit (MPS) e um modelo estrutural não linear de cascas, baseado no finite element method (FEM), visando a modelagem e simulação de fenômenos com interação fluido-estrutura em escoamento com superfície livre. Adotaremos o método MPS no domínio do fluido, e o modelo de casca no domínio da estrutura flexível. O modelo explicitly represented polygon (ERP), que pode lidar com superfícies sólidas de geometria complexa e domínios de resoluções espaciais distintas, será utilizado na interação partícula-malha. O candidato irá implementar o acoplamento entre dois solvers distintos, o MPS-TPN/USP e o Giraffe, ambos desenvolvidos por grupos de pesquisa na Escola Politécnica da USP, e realizará estudos de convergência e validação do acoplamento. Espera-se que o candidato adquira conhecimentos de modelagem, simulação e análise da dinâmica da interação fluido-estrutura. O projeto será uma etapa importante no desenvolvimento de uma ferramenta original, visto que não encontramos na literatura um acoplamento entre um método de partículas semi-implícito e FEM pela abordagem ERP. (AU)