Metodologia analítica para o modelo de corrosão : crescimento e rugosidade

Abstract

Na presente dissertação, desenvolvemos uma metodologia analítica para obter a função matemática da rugosidade e os expoentes críticos (rugosidade - α, crescimento- β e dinâmico - z) de modelos de crescimento superficial baseado em autômatos celulares. A metodologia é geral e pode ser utilizada em qualquer modelo que envolva interação entre primeiros vizinhos e que seja unidimensional. O desenvolvimento dessa metodologia se baseia nas probabilidades de ocorrência das configurações superficiais e como elas infuenciam a variação da rugosidade. Para isto utilizamos diversas ferramentas matemáticas, como o estudo das superfícies das hiperesferas, função gama e fatorial. Para verificarmos a validade de nossa metodologia, escolhemos analisar o modelo de corrosão (etching model) proposto por Mello, Chaves e Oliveira [1]. Este modelo descreve a evolução da corrosão em uma superfície sob a ação de um fuido corrosivo. Após empregarmos a nossa metodologia no modelo de corrosão, obtivemos uma equação matemática implícita da evolução da rugosidade e os expoentes críticos com boas aproximações dos valores obtidos por Mello et al em seu artigo original. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT

In this monograph, we develop an analytical methodology for obtaining the mathematical function of the roughness and the critical exponents (roughness - α, growth - β and dynamic - z) of surface growth models based on cellular utomata. The method is general and can be used in any one-dimensional model involving interaction between nearest neighbors. The development of this methodology is based on the probabilities of occurrence of surface con_gurations and how they inuence the roughness. We use various mathematical tools, such as the study of the surfaces of hyperspheres, gamma and factorial functions. To check the validity of our methodology, we chose to analyze the etching model proposed by Mello, Chaves and Oliveira [1]. This model describes the evolution of corrosion on surface under the action of a corrosive uid. After we use our methodology in the etching model, we obtained an implicit mathematical equation of roughness and the critical exponents with good approximations of the values obtained by Mello et al in their original article.