Tese: Otimização Paramétrica de Estruturas Treliçadas Sujeitas à Restrições Dinâmicas Utilizando o Método do Carregamento Estático Equivalente
Aluno(a) : Rodrigo Bianchi SantosOrientador(a): Anderson Pereira
Área de Concentração: Mecânica Aplicada
Data: 04/05/2018
Link para tese/dissertação: http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.35802
Resumo: Otimização estrutural sujeita à carregamentos dinâmicos é um problema desafiador em vários aspectos, a começar pelo grande número de restrições que devem ser atendidas em todos os instantes de tempo. Além disso, o custo computacional para avaliar os gradientes destas restrições é bastante elevado e requer um grande espaço de armazenamento. Na literatura, alguns métodos reduzem o número de restrições avaliando em instantes de tempo selecionados, como o pior caso por exemplo, ou ainda constroem um funcional equivalente para eliminar a dependência do tempo. Nesta dissertação, o método do Carregamento Estático Equivalente (ESL) é utilizado, no qual o problema dinâmico original é transformado em uma sequência de subproblemas de otimização linear estática com múltiplos casos de carga. Um atrativo deste método é a possibilidade da solução de problemas não lineares, evitando o alto custo devido às repetidas análises estruturais e cálculos das restrições. Problemas clássicos de treliças planas submetidas a carregamentos dinâmicos são resolvidos. A função a ser minimizada é a massa da treliça, que está sob restrições de tensão e deslocamento, onde as variáveis de projeto são as áreas da seção transversal dos membros. Além disso, uma integração entre o programa ANSYS® e MATLAB® foi desenvolvida para uma abordagem modular, na qual a análise via elementos finitos e a otimização possam ser realizadas separadamente. Este processo viabiliza a otimização de estruturas que apresentam comportamentos não lineares a partir da utilização de diversos softwares comerciais disponíveis no mercado.