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Otimização simultânea de forma e topologia de estruturas casca
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Authors
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Abstract(s)
Neste trabalho aplica-se o modelo desenvolvido por Hassani et al. (2013) para a
otimização simultânea de forma e topologia de estruturas casca, fazendo uso do Método das
Assimptotas Móveis (MMA).
Grande parte dos estudos e projetos de otimização estrutural realizados consideram a
otimização de forma e topologia como dois processos separados. Ou seja, numa primeira
etapa é definido o layout de material e de seguida a geometria ótima. Mas, esta dissertação
tem por objetivo explorar a otimização simultânea de forma e topologia, onde o layout de
material e a geometria são otimizados em simultâneo, aplicando conceitos abordados por
Hassani et al. (2013).
Para os problemas abordados aqui, o objetivo foi a maximização da rigidez de uma
estrutura casca com uma restrição sobre o volume total da estrutura. Para tal:
• Foram utilizadas superfícies B-Splines para modelar e controlar a geometria das
estruturas casca;
• O software Abaqus foi utilizado para a implementação do método dos elementos
finitos;
• Foi considerado o modelo de material Solid Isotropic Material with Penalty (SIMP)
para a otimização de topologia;
• O MMA foi aplicado para os processos de otimização e sendo este um método
baseado nos gradientes, foi realizada uma análise de sensibilidades para obter as
derivadas da função objetivo e das restrições de projeto;
• De forma a evitar/aliviar o efeito das instabilidades associadas à otimização de
topologia (dependência de malha, checkerboard e mínimos locais) foi aplicado o
método da convolução.
Alguns exemplos (retirados da literatura) são aplicados ao longo da dissertação
(topologia, forma e por fim forma & topologia) para verificar o desempenho do método
aplicado.
Description
Keywords
Otimização estrutural Forma Topologia Estruturas casca Método das assimptotas móveis (MMA)