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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Tecnológico

Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Econômica

Tipo do Documento: Tese

Título: UMA ABORDAGEM DE CURVAS DE NÍVEL PARA OTIMIZAÇÃO TOPOLÓGICA COM RESTRIÇÕES DE TENSÃO LOCAL

Ano: 2015

Orientador
  • EDUARDO ALBERTO FANCELLO
Aluno
  • HELIO EMMENDOERFER JUNIOR

Conteúdo

Este trabalho tem como foco o problema de otimização topológica para minimização de massa com restrições locais sobre o campo de tensões de von mises. usando conceitos de curvas de n´nível (ou level sets) para o controle do domínio, desenvolve-se um procedimento de restrição¸ responsável por uma contínua ativação/desativação de um numero finito de restrições de tensão local durante a sequencia de otimização. as restrições são convenientemente distribuídas sobre o domínio e impostas ao problema através de uma abordagem lagrangiano aumentado. o principal objetivo da presente tese é criar um algoritmo capaz de identificar as regiões com concentração de tensões e conduzir a topologia para um mínimo local viável. a evolução das curvas de nível utiliza informações da analise de sensibilidade para atualizar a topologia da estrutura. em um primeiro momento, tendo como finalidade testar a restrição de tensão proposta, emprega-se a clássica equação de hamilton-jacobi para a atualização das curvas de nível, uma técnica bastante usada na literatura. em seguida, uma equação de reação- difusão é usada para orientar, também via evolução das curvas de nível, a sequencia de otimização do projeto. esta é a ultima equação de evolução possui duas vantagens. a primeira é a possibilidade de nuclear furos durante o processo de otimização, uma importante característica para um verdadeiro método de otimização topológica. a outra vantagem consiste na eliminação da etapa de reinicialização da função, necessária em evoluções de hamilton-jacobi, obtendo melhorias significantes em termos de convergência. para a solução numérica da equação de reação- difusão, utilizam-se malhas regulares com os tradicionais elementos finitos quadrilaterais e malhas poligonais não estruturadas, obtidas a partir de tess elações de voronoi. vários exemplos em duas dimensões com resultados numéricos bem sucedidos comprovam o bom comportamento da metodologia proposta para detectar concentrações de tensões e propor um projeto viável.

Pós-processamento: Índice de Shannon: 3.94792

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
4,81% 5,46% 6,46% 7,29% 5,32% 6,27% 5,00% 9,01% 7,11% 4,69% 11,50% 4,99% 5,23% 5,43% 4,68% 6,77%
ODS Predominates
ODS 11
ODS 1

4,81%

ODS 2

5,46%

ODS 3

6,46%

ODS 4

7,29%

ODS 5

5,32%

ODS 6

6,27%

ODS 7

5,00%

ODS 8

9,01%

ODS 9

7,11%

ODS 10

4,69%

ODS 11

11,50%

ODS 12

4,99%

ODS 13

5,23%

ODS 14

5,43%

ODS 15

4,68%

ODS 16

6,77%