Hélio Emmendoerfer Junior

Pós-doutorado

Idiomas

Áreas de atuação

Participação em eventos

Participação em bancas

Produções bibliográficas

• MOSCATELLI, EDUARDO ; SÁ, LUÍS F.N. ; EMMENDOERFER, HÉLIO ; SILVA, EMÍLIO C.N. . Pure-displacement formulation and bulk modulus propagation for topology optimization with pressure loads. COMPUTER METHODS IN APPLIED MECHANICS AND ENGINEERING , v. 411, p. 116058, 2023.

• EMMENDOERFER, HÉLIO ; Maute, Kurt ; Fancello, Eduardo Alberto ; SILVA, EMÍLIO CARLOS NELLI . A level set-based optimized design of multi-material compliant mechanisms considering stress constraints. COMPUTER METHODS IN APPLIED MECHANICS AND ENGINEERING , v. 391, p. 114556, 2022.

• EMMENDOERFER, HÉLIO ; Fancello, Eduardo Alberto ; SILVA, EMÍLIO CARLOS NELLI . Stress-constrained level set topology optimization for compliant mechanisms. COMPUTER METHODS IN APPLIED MECHANICS AND ENGINEERING , v. 362, p. 112777, 2020.

• LANZSNASTER, DARA ; DE CASTRO, PAULO BASTOS ; Emmendoerfer Junior, Hélio ; MENDOCA, P T R ; SILVA, EMILIO C N ; Fancello, Eduardo Alberto . A level-set approach based on reaction-diffusion equation applied to inversion problems in acoustic wave propagation. Inverse Problems , v. -, p. -, 2020.

• EMMENDOERFER, HÉLIO ; SILVA, EMÍLIO CARLOS NELLI ; Fancello, Eduardo Alberto . Stress-constrained level set topology optimization for design-dependent pressure load problems. COMPUTER METHODS IN APPLIED MECHANICS AND ENGINEERING , v. 344, p. 569-601, 2019.

• EMMENDOERFER, HÉLIO ; Fancello, Eduardo Alberto ; SILVA, EMÍLIO CARLOS NELLI . Level set topology optimization for design-dependent pressure load problems. INTERNATIONAL JOURNAL FOR NUMERICAL METHODS IN ENGINEERING , v. 115, p. 1-24, 2018.

• Emmendoerfer Junior, Hélio ; Fancello, Eduardo Alberto . Topology optimization with local stress constraint based on level set evolution via reaction-diffusion. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering , v. 305, p. 62-88, 2016.

• EMMENDOERFER, HÉLIO ; Fancello, Eduardo Alberto . A level set approach for topology optimization with local stress constraints. International Journal for Numerical Methods in Engineering (Print) , v. 99, p. n/a-n/a, 2014.

• Emmendoerfer Junior, Hélio ; Fancello, Eduardo Alberto . Otimização topológica com restrições de tensão local usando uma equação de reação-difusão baseada em level sets. In: XXXVI Ibero-Latin American Congress on Computational Methods in Engineering, 2015, Rio de Janeiro. XXXVI CILAMCE, 2015.

• EMMENDOERFER, HÉLIO ; Fancello, Eduardo Alberto . Uma abordagem Lagrangiano Aumentado-Level set para problemas de otimização topológica com restrições de tensão. In: Iberian Latin American Congress on Computational Methods in Engineering, 2013, Pirenópolis/GO - Brasil. XXXIV CILAMCE, 2013.

• Emmendoerfer Junior, Hélio ; Fancello, Eduardo Alberto . Structural optimization problem with stress constraint using the level set method. In: 21 st International Congress of Mechanical Engineering - COBEM, 2011, Natal, RN, Brazil. COBEM 2011, 2011.

• Emmendoerfer Junior, Hélio ; Fancello, Eduardo Alberto ; Paulino, Glaucio H. . Topology optimization with local stress constraints: a comparative analysis using quadrilateral and polygonal meshes. In: XXXVI Ibero-Latin American Congress on Computational Methods in Engineering, 2015, Rio de Janeiro. XXXVI CILAMCE, 2015.

• Emmendoerfer Junior, Hélio ; Fancello, Eduardo Alberto ; Paulino, Glaucio H. . Topology optimization with local stress constraints: A level set with a polygonal finite element approach. In: 13th US National Congress on Computational Mechanics, 2015, San Diego. USNCCM 13, 2015.

• Emmendoerfer Junior, Hélio ; Fancello, Eduardo Alberto . Toopology optimization for mass minimization under local stress via level set approach. In: 10th World Congress on Computational Mechanics, 2012, São Paulo. WCCM 10, 2012.

• EMMENDOERFER, HÉLIO ; FANCELLO, E. A. ; SILVA, E. C. N. . Design of Compliant Mechanism Actuated by Pneumatic Chambers Using Level Set Topology Optimization with Stress Constraints. 2019. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• Emmendoerfer Junior, Hélio ; FANCELLO, E. A. ; SILVA, E. C. N. . Level set topology optimization for design-dependent pressure load problems. 2017. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• EMMENDOERFER, HÉLIO ; Fancello, Eduardo Alberto ; SILVA, E. C. N. . Stress-constrained Level Set Topology Optimization for Compliant Mechanisms. 2017. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• EMMENDOERFER, HÉLIO ; SILVA, E. C. N. ; FANCELLO, E. A. . Stress-constrained level set topology optimization for design-dependent pressure load problems. 2017. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• Emmendoerfer Junior, Hélio ; Fancello, Eduardo Alberto ; Paulino, Glaucio H. . Topology optimization with local stress constraints: A level set with a polygonal finite element approach. 2015. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• Emmendoerfer Junior, Hélio ; Fancello, Eduardo Alberto . Otimização topológica com restrições de tensão local usando uma equação de reação-difusão baseada em level sets. 2015. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• Emmendoerfer Junior, Hélio ; Fancello, Eduardo Alberto ; Paulino, Glaucio H. . Topology optimization with local stress constraints: A comparative analysis using quadrilateral and polygonal meshes. 2015. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• Emmendoerfer Junior, Hélio ; Fancello, Eduardo Alberto . An Augmented Lagrangian-Level Set approach for topological optimization problems with stress constraints. 2013. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• Emmendoerfer Junior, Hélio ; Fancello, Eduardo Alberto . Topology optimization for mass minimization under local stress via level set approach. 2012. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• Emmendoerfer Junior, Hélio ; Fancello, Eduardo Alberto . Structural optimization problem with stress constraint using the level set method. 2011. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

Projetos de pesquisa

• 2021 - 2021

  Simulação e Otimização de Compressores de CO2 e Mistura de CO2 e CH4 na Condição Supercrítica, Descrição: O projeto visa desenvolver uma ferramenta computacional para simular o escoamento e a transferência de calor e otimizar a geometria de um compressor de CO2 supercrítico nas condições de operação especificadas. O projeto inclui também a otimização do layout do labirinto de vedação do compressor e o desenvolvimento inicial de um simulador de compressor para mistura de CO2 e CH4 na condição supercrítica. Estes tipos de vedação são chamados de selos labirinto que são, por definição, dispositivos de selagem sem contato. A proposta desta pesquisa é ampliar os conceitos de projeto destes selos de vedação empregando os conceitos de Otimização Topológica.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Hélio Emmendoerfer Junior - Integrante / Emílio Carlos Nelli Silva - Integrante / Julio Romano Meneghini - Coordenador., Financiador(es): Fundação de Apoio à Universidade de São Paulo - Bolsa.

• 2021 - Atual

  STMI - Desenvolvimento de técnicas numéricas e software para problemas de inversão com aplicações em processamento sísmico, Descrição: Este projeto visa desenvolver um conjunto de tecnologias de software para simulação numérica e solução de problemas de inversão. No ramo petrolífero, em particular, a aquisição de dados de subsuperfície é indispensável para identificar a presença de reservatórios de petróleo. Esses dados são geralmente obtidos por meio da sísmica de reflexão baseada na acústica submarina. As técnicas são baseadas na emissão de ondas sonoras que geram no ambiente submarino uma perturbação na forma de pressão. O retorno destes sinais acústicos, refletidos pelas camadas do subsolo, são registrados e permitem determinar a variação espacial de propriedades do meio; etapa conhecida como inversão de dados. Uma das abordagens de inversão de dados é a inversão completa (Full-Waveform Inversion ou FWI), que pode ser tratada como um problema de otimização para minimizar o erro dos dados sísmicos obtidos experimentalmente com os dados provenientes de modelos construídos computacionalmente. Este Plano de Pesquisa visa resolver o problema inverso de FWI para reconstrução de imagens sísmicas da subsuperfície usando um método de otimização topológica baseado em curvas de nível e o método de elementos finitos. Descrevendo as fronteiras das camadas da subsuperfície com o método de curvas de nível, é possível obter-se interfaces bem definidas e com transições bruscas de propriedades, o que permite obter modelos de velocidade mais precisos. A proposta de uma metodologia atrelada a um algoritmo de otimização para reconstruir nitidamente as interfaces de geometrias complexas (como um corpo de sal, por exemplo), ou as fronteiras das camadas da subsuperfície com diferentes propriedades materiais, é o objetivo deste trabalho. Além disso, questões relacionadas à eficiência computacional da abordagem proposta também devem ser estudadas.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Hélio Emmendoerfer Junior - Integrante / Eduardo Alberto Fancello - Integrante / Emílio Carlos Nelli Silva - Integrante / Bruno Souza Carmo - Coordenador / Paulo Bastos de Castro - Integrante., Financiador(es): Fundação de Apoio à Universidade de São Paulo - Bolsa.

• 2019 - 2020

  Projeto de Selos do tipo Labirinto usando Otimização Topológica com multi-materiais baseada numa abordagem de Curvas de Nível, Descrição: Este trabalho tem como objetivo empregar otimização topológica para melhorar a eficiência de selos do tipo labirinto, que são elementos de vedação sem contato bastante utilizados em turbomáquinas, a partir do uso de múltiplos materiais. A otimização topológica é um método computacional para encontrar a melhor distribuição de material em uma estrutura, a fim de maximizar ou minimizar uma função objetivo. Propõe-se um problema de otimização topológica multi-objetivo que considera as áreas de fluidos e estrutural. Com relação à área de fluidos, o objetivo é minimizar o fluxo de vazamento (ou maximizar a queda de pressão) passando através do selo. Levando em conta aspectos estruturais, o foco deste plano de pesquisa é tratar o problema de otimização topológica multi-material com restrições sobre o campo de tensão de von Mises. Dentro deste contexto, materiais com diferentes propriedades são distribuídos ao longo do selo do tipo labirinto: materiais mais rígidos são empregados em regiões com alta pressão (região de entrada) para evitar deformações no caminho otimizado do escoamento e, consequentemente, alterar o vazamento, e materiais menos rígidos são usados em regiões com menor pressão (saída). A partir desta última propriedade no selo, os conceitos de projeto de mecanismos flexíveis são introduzidos para obter perfis flexíveis. Assim, menores distâncias entre o eixo e o selo podem ser consideradas, trazendo melhorias como menores vazamentos, aumento da vida útil do selo e flexibilidade do selo em caso de atrito com o eixo. Uma representação de curvas de nível é usada para controlar o domínio de projeto sólido-fluido (multimaterial). O método de curvas de nível permite um claro rastreamento das fronteiras ao longo do processo de otimização e não necessita técnicas de pós-processamento da topologia obtida. Espera-se que diferentes propriedades de material em certas regiões do selo possam resultar no aumento do seu desempenho. A fabricação das geometrias otimizadas resultantes pode ser viabilizada pelas tecnologias de manufatura aditiva, inclusive combinando mais materiais.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Hélio Emmendoerfer Junior - Integrante / Emílio Carlos Nelli Silva - Coordenador / Kurt Maute - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Bolsa.

• 2016 - 2020

  Projeto de selos do tipo labirinto utilizando otimização topológica baseada numa abordagem de curvas de nível, Descrição: Este trabalho se insere no escopo do projeto do Centro Brasileiro de Pesquisa (CEPID) para Inovação em Gás, número Fapesp: 2014/50279-4, e visa otimizar o desempenho de selos labirinto, amplamente utilizados em turbomáquinas, que são por definição elementos de vedação sem contato. Vários estudos existentes na literatura, tanto experimentais quanto numéricos, são dedicados a escolher/testar as configurações geométricas de selos labirinto para um melhor desempenho nos equipamentos através do controle de escoamento. A importância destes estudos não se resume apenas ao fator eficiência, existe também o fator climático relativo à poluição do ar: fontes revelam que 60% das emissões de metano estão relacionadas aos vazamentos de dispositivos pneumáticos. A proposta desta pesquisa é ampliar os conceitos de projeto destes selos de vedação (que atualmente limitam-se a variar parâmetros geométricos de projetos existentes na literatura e na indústria) empregando os conceitos de Otimização Topológica (OT). Otimização Topológica é um método destinado a obter topologias com uma distribuição ótima de material, a fim de maximizar ou minimizar uma dada função objetivo. Devido à tendência tecnológica dos setores de energia para usar equipamentos operando com pressões cada vez mais elevadas, análises estruturais são impostas ao projeto através de restrições de tensão. Assim, o principal objetivo é reduzir o vazamento em selos labirinto através de projetos alternativos fornecidos pela OT e validados contra falha mecânica. Para este fim, o presente trabalho propõe uma metodologia para resolver um problema de OT de interação fluido-estrutura que minimize o escoamento sujeito a restrições de tensão local. Os domínios fluido e estrutural são modelados separadamente e interagem através de suas interfaces, cuja localização de aplicação do carregamento (pressão do fluido) varia durante o processo de otimização. Para a representação da topologia, utiliza-se a abordagem de curvas de nível (level set) que é considerada apropriada para o problema em análise, uma vez que a fronteira encontra-se claramente definida.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Hélio Emmendoerfer Junior - Integrante / Emílio Carlos Nelli Silva - Coordenador., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - Bolsa.