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Type: TESE
Title: Um metodo heuristico de otimização de forma de componentes estruturais no estado plano de elasticidade linear
Title Alternative: A heuristic method of the structural components shape optimization in plane estate of linear elastidty
Author: Clapis, Antonio Pedro
Advisor: Iguti, Fernando, 1944-
Abstract: Resumo: Nos últimos trinta anos pesquisadores tem procurado desenvolver métodos matemáticos e ou numéricos, na busca de se otimizar a configuração geométrica de uma dada estrutura. Como a análise estrutural é uma parte integrante do processo de otimização de forma, o progresso da otimização estrutural muitas vezes depende fundamentalmente do desenvolvimento de um bom modelo de elementos finitos. Partindo-se então do pressuposto que a discretização do modelo geometricamente e fisicamente tem sentido, pode-se implementar um algoritmo iterativo de busca da forma ótima de um elemento estrutural utilizando-se um principio heurístico de desenvolvimento. Extrapola-se um método de homogeneização do erro de discretização por elementos finitos no domínio para a homogeneização da densidade de energia de deformação por distorção (von Mises) dos elementos, onde o critério de convergência é a máxima densidade de energia de distorção permitida. Um código numérico em linguagem Fortran F32 é implementado. O programa tem como principal característica a utilização de dois modelos estruturais com graus de liberdade bem distintos (modelo físico e modelo geométrico). No modelo geométrico efetua-se a relocação dos nós da discretização por elementos finitos tendo como objetivo a melhor homogeneização possível da densidade de energia de deformação por distorção do elemento. A avaliação da potencialidade do método é feita através da otimização de algumas estruturas citadas na literatura e, com os resultados obtidos verifica-se a eficiência e a razão de convergência do método proposto

Abstract: In the past thirty years researchers have sought to develop mathematical methods and/or numerical methods to optimize the geometric configuration of a structure. Since structural analysis is part of the process of shape optimization, this success in our approach depends on the development of an adequate finite element model. Assuming that the geometrical and physical discretization of the model is established, it is possible to implement an iterative algorithm to seek the optimal shape of a structural component using a heuristic principIe. A method the balancing the error of each element in the plane stress state is extrapolated. This method is used to balance the energy of distortion deformation function (von Mises) of each element and the criterion to stop is the maximum distortion energy function in the uniaxial tension testoA numerical code using Fortran F32 language is implemented. The main characteristic of this code is the execution of two distinct structural modules (physical and geometric model). In the geometric model the nodes are relocated considering the homogenization the distortion deformation energy density per element. The potentiality of the proposed method is evaluated through some examples ftom the literature. With the results the efficiency and the convergence of the method are checked.
Subject: Otimização estrutural
Programação heurística
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 1999
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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