Submarine cable modeling through the finite element method (2025)
- Authors:
- Autor USP: BIAGE, GABRIEL DE CASTRO - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PEA
- Subjects: MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS; LINHAS DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA; CABOS ELÉTRICOS; COMPATIBILIDADE ELETROMAGNÉTICA
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Esta dissertação apresenta uma investigação abrangente sobre o cálculo de parâmetros de cabos submarinos, estabelecendo uma conexão entre a teoria eletromagnética de campos e os modelos de linhas de transmissão multi-condutoras. São destacados os principais aspectos envolvidos na análise de cabos submarinos, com ênfase nos desafios práticos de modelagem. Um estudo comparativo entre métodos analíticos consagrados, como as formulações de Ametani e Kane, e análises por elementos finitos revela discrepâncias significativas nos valores de impedância, especialmente em geometrias complexas e em altas frequências.Apresenta-se uma aplicação rigorosa do método dos elementos finitos (MEF) para a extração das matrizes de impedância série e admitância shunt, utilizando uma formulação baseada no potencial vetor magnético. Uma atenção especial é dedicada à modelagem de regiões condutoras não limitadas por meio do uso de perfectly matched layers (PML), permitindo a modelagem de cabos posicionados embaixo do solo ou na água do mar. Os desafios impostos pela geometria tridimensional dos cabos torcidos também são abordados. Para contornar o elevado custo computacional das simulações 3D completas, é proposto e validado um modelo 2.5D por elementos finitos. Esse modelo é capaz de capturar os efeitos de torção, oferecendo um equilíbrio entre eficiência computacional e precisão na modelagem.
- Imprenta:
- Data da defesa: 12.08.2025
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ABNT
BIAGE, Gabriel de Castro. Submarine cable modeling through the finite element method. 2025. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2025. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-24032026-085704/pt-br.php. Acesso em: 10 abr. 2026. -
APA
Biage, G. de C. (2025). Submarine cable modeling through the finite element method (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-24032026-085704/pt-br.php -
NLM
Biage G de C. Submarine cable modeling through the finite element method [Internet]. 2025 ;[citado 2026 abr. 10 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-24032026-085704/pt-br.php -
Vancouver
Biage G de C. Submarine cable modeling through the finite element method [Internet]. 2025 ;[citado 2026 abr. 10 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-24032026-085704/pt-br.php
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