Otimização de estruturas contínuas bidimensionais pelo método dos elementos de contorno

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorBezerra, Luciano Mendes-
Autor(es): dc.creatorSantos Júnior, Jarbas de Carvalho-
Data de aceite: dc.date.accessioned2021-10-14T18:50:22Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2021-10-14T18:50:22Z-
Data de envio: dc.date.issued2020-03-26-
Data de envio: dc.date.issued2020-03-26-
Data de envio: dc.date.issued2020-03-26-
Data de envio: dc.date.issued2002-06-07-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://repositorio.unb.br/handle/10482/37194-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/641150-
Descrição: dc.descriptionDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2002.-
Descrição: dc.descriptionNeste trabalho, o Método dos Elementos de Contorno (MEC) é utilizado para a otimização geométrica de sistemas estruturais contínuos no plano. Para isso, propõe-se uma formulação baseada no MEC e em técnicas de otimização determinísticas de ordem zero e um. A caracterização ótima da configuração geométrica da estrutura é obtida através da minimização de uma função objetivo que. Neste trabalho, vem expressa em termos de tensões de referência localizadas em pontos de referência internos ou do contorno da estrutura. O processo de otimização geométrica da estrutura, a fim de minimizar a função objetivo, é feito através da redução gradual da diferença entre as tensões de referência e aquelas calculadas pelo MEC. Na formulação proposta, a geometria da estrutura é expressa em termos de variáveis de projeto cujos valores são iterativamente modificados até que se obtenha uma configuração que minimiza a função objetivo, aproximando os valores calculados dos valores das tensões de referências. As variáveis de projeto, por sua vez. não podem variar livremente e devem estar dentro de determinados limites a fim de não caminhar para regiões não factíveis. Estas restrições são levadas em consideração via função de penalizações acrescentadas à função objetivo e o uso de regras heurísticas que limitam o passo durante o processo de minimização. A utilização do MEC para este tipo de problema mostra-se bastante atraente em relação aos outros métodos que forçosamente devem discretizar o contínuo, i.e.. Método dos Elementos Finitos e Diferenças Finitas. Quando as forças de corpo são desprezíveis, com o MEC apenas o contorno da estrutura é discretizado. Durante o processo de busca do mínimo da função objetivo, a geometria da estrutura sofre uma sequência de modificações topológicas que deve ser acompanhada com a discretização adequada. Com o MEC tais modificações são conduzidas de forma simplificada, o que não ocorre em formulações com o Método dos Elementos Finitos ou das Diferenças Finitas. Vários exemplos de aplicação prática aqui proposto são apresentados neste trabalho, juntamente com conclusões e sugestões para trabalho futuros.-
Descrição: dc.descriptionIn this work. the Boundary Element Methods (BEM) is applied to problems of geometric optimization in two-dimensional contínuos structural systems. A mathematical formulations based on the BEM and in deterministic optimizations techniques of order zero and one is proposed. The optimal characterizations of the geometric configuration of the structure is obtained with the minimization of an objective function. This function is written in terms of referential stress located at points in the internai or at the boundary of structure. The process of geometric optimization of the structure is accomplished through a gradual reduction of the difference between the referential stresses and the stresses calculated by the BEM. In the proposed formulation. the geometric is expressed in terms of design variables which values are iteratively modified until a configuration that minimizes the objective functions approximates the calculated stress values to the reference values. The designs variables should always comply with certain limits and. therefore. always be inside a feasible domain. Such restrictions are enforced by the used of a penalty function augmented to the objective function. In addition. some heuristic rules are used so that the searching step during the minimization process will limit the design variables to feasible domain. The use of the BEM for problems of geometric optimization of structure is quite attractive in relation to the other methods that inevitably discretize the whole contínuos, i.e., the Finite Element Method and the Finite Difference. When bodv forces are not signifícant. the BEM discretizes just the boundary the structure. During the process of objective functions minimization. the geometric of the structure undergoes a sequence of topological modifications that. accordingly. should be accompanied with the appropriate discretization. With the BEM such modifications are easv to do while in formulations using the Finite Element or Finite Difference methods such mesh modification tum out to be a cumbersome process. In this work. several examples of the applications of the proposed formulation to the practical situations are presented together with some conclusions and suggestions for future works.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Direitos: dc.rightsAcesso restrito-
Palavras-chave: dc.subjectMétodo dos elementos de contorno-
Palavras-chave: dc.subjectOtimização de forma-
Título: dc.titleOtimização de estruturas contínuas bidimensionais pelo método dos elementos de contorno-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional – UNB

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