Modelos de elementos finitos de propagação de ondas, dreams e epe_cg - aplicação à marina do lugar de baixo

Abstract

Descrevem-se dois modelos que resolvem a equação de declive suave, denominados DREAMS e EPE_CG. O modelo DREAMS utiliza a formulação clássica do método dos elementos finitos para resolver a equação de declive suave, o que leva à montagem da matriz global do sistema. O modelo EPE_CG utiliza uma formulação denominada elemento por elemento (EPE), para resolver aquela equação. Neste tipo de formulação EPE, não há a montagem da matriz global do sistema, o que traz grande economia nos requisitos de armazenamento. Ambos os modelos efetuam a refração e difração de ondas marítimas em zonas portuárias e são adequados quer para estudos de agitação, quer de ressonância em portos e zonas abrigadas. Os dois modelos numéricos são aplicados ao estudo de agitação no interior da marina do Lugar de Baixo, situada na costa sul da ilha da Madeira, em Portugal, para várias condições de onda incidente. De modo a avaliar as vantagens e desvantagens de cada um dos modelos na sua aplicação a zonas portuárias, os resultados de ambos os modelos numéricos são comparados em termos do tempo de CPU e memória necessária para as várias condições de teste. Palavras-chave: Zonas portuárias e costeiras; propagação e deformação de ondas; refração-difração e reflexão de onda; método dos elementos finitos; formulação elemento por elemento.