Apesar de o problema de layout de fábrica (FLP) ser amplamente estudado, esse esforço não tem se refletido no estudo de layout para estaleiros; pelo contrário, na prática, a maioria de layouts de estaleiros foi projetada com base nas experiências adquiridas pelos especialistas desta indústria, não seguindo um método analítico e sistematizado. Por essa razão, é significativo o trabalho dos autores Choi et al (2017), no sentido de propor um método quantitativo baseado nas técnicas de planejamento de layout de fábrica (FLP) e de layout arquitetônico para o problema de layout de estaleiros (ShLP); consistindo na otimização da topologia e na otimização da geometria do layout do estaleiro. Nesta dissertação, replicou-se e adequou-se o problema proposto pelos autores, aplicando um algoritmo genético baseado em ordem para a primeira etapa, e a replicação do modelo para a segunda etapa. Além disso, propõe-se também a incorporação de uma terceira etapa para a otimização geométrica, baseado em um algoritmo genético geral, no intuito de atingir melhorias no layout geométrico final. Os testes executados apontaram uma redução de 6% nos custos de manuseio de materiais, MHC. Verificou-se também a qualidade dos layouts obtidos mediante a utilização de índices de desempenho de layout de fábrica propostos pela literatura, com a finalidade de obter uma comparação correta entre o layout final reportado pelos autores e o obtido nesta dissertação. / Although the facility layout problem (FLP) has been extensively studied, this effort has not been reflected in the layout study for shipyards layout; on the contrary, in practice the majority of shipyard layouts were designed based on the experiences acquired by the specialists in this industry, and not following an analytical and systematized methodology. For this reason, the work of the authors Choi et al (2017) is significant in order to propose a quantitative method based on the techniques of facility layout planning methodology (FLP) and architectural layout focused for the shipyard layout problem (ShLP); consisting of optimization of the topology and geometry of a shipyard. In this study, the problem proposed by the authors was replicated and adapted, applying a genetic algorithm based on order for the first step; and the replication of the model to the second. In addition, it is also proposed the incorporation of a third step for the geometric optimization, based on a general genetic algorithm, in order to achieve significant improvements in the final geometric layout. The tests carried out indicated a 6% reduction in materials handling costs, MHC. Moreover, it was verified the quality of the layouts obtained through the use of the factory layout performance indexes proposed by the literature, in order to obtain a correct comparison between the final layout reported by the authors and the one obtained in this study.

Made available in DSpace on 2016-08-10T10:40:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Roberto Capparelli Marcal.pdf: 1385634 bytes, checksum: 037e447d80e3c2c33c23560ac2c75dca (MD5) Previous issue date: 2015-03-05 / This study aimed to construct a model for the simultaneous optimization of the topology and design of compressed air pipeline networks. The proposed model consists of two parts; the objective functions and a set of constraints. This model is a nonlinear mixed multiobjective programming. The function of this model is to optimize the diameters of the tubes and the topology of an air system under study, presenting a set of effective solutions while minimizing costs and pressure drop, given the constraints that enable each point of air consumption is treated in their minimum requirements of flow and pressure. For the verification of the proposed model behavior, data from a small network and obtained were applied efficient solutions for decision making. / Este trabalho teve como objetivo a construção de um modelo para a otimização simultânea da topologia e do dimensionamento de redes de ar comprimido. O modelo proposto é composto de duas partes: as funções objetivos e um conjunto de restrições. Este modelo é um modelo de programação não linear misto multiobjetivo. A função deste modelo é otimizar os diâmetros e a topologia dos tubos de uma rede de ar em estudo, apresentando um conjunto de soluções eficientes minimizando os custos e a perda de carga e atendendo as restrições que possibilitem que cada ponto de consumo de ar comprimido seja atendido em seus requerimentos mínimos de vazão e pressão. Para a verificação do comportamento do modelo proposto, foram aplicados dados de uma rede de pequeno porte e obtidos as soluções eficientes para a tomada de decisão.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-04-23T19:28:37Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Victor Mark Pontes dos Santos - 2014.pdf: 4740430 bytes, checksum: 86ddafe465639f636facb827295fa18a (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-04-23T19:30:26Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Victor Mark Pontes dos Santos - 2014.pdf: 4740430 bytes, checksum: 86ddafe465639f636facb827295fa18a (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-23T19:30:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Victor Mark Pontes dos Santos - 2014.pdf: 4740430 bytes, checksum: 86ddafe465639f636facb827295fa18a (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-08-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work explores the use of reliability techniques for selecting strut and tie models and explores the use of topology optimization techniques to generate these models automatically. A literature review is presented exploring probability concepts useful in reliability analysis, concepts about classic approaches to generate strut and topology optimization. The formulation is based on concepts of the limit analysis thus they are the theoretical basis of the strut and tie model. Formulations used in reliability analysis are presented, such as the Monte Carlo simulation and the methods FOSM and FORM. These techniques are applied in nine numerical applications. The first two examples explore alternative techniques on the topology optimization field so as enable appropriate strut and tie results consistent with the project of concrete structures. The following examples are used to validate the tools used in the reliability analysis and in the limit analysis. Finally the four following examples apply reliability analysis with failure function based on limit analysis to compare classic models with those obtained by using topology optimization and analyze the security level of the models with respect to changes in concrete strength, reinforcement provided by the ties and thickness of the struts. / Este trabalho tem o objetivo de utilizar técnicas de confiabilidade para a seleção de modelos de bielas e tirantes e verificar a viabilidade da utilização de técnicas de otimização de topologia para geração automática desses modelos. Apresenta-se uma revisão bibliográfica com conceitos de probabilidade úteis na análise de confiabilidade, conceitos sobre modelos de bielas e tirantes e sobre a otimização de topologia. A metodologia do trabalho emprega formulações utilizadas na análise limite por ser a base teórica do modelo de bielas e tirantes. Apresentam-se também formulações utilizadas na análise de confiabilidade como a simulação de Monte Carlo e os métodos FOSM e FORM. Essas técnicas são utilizadas em nove exemplos de aplicação. As primeiras aplicações exploram variações nas técnicas de otimização de topologia que possibilitam resultados de modelos de bielas e tirantes mais adequados ao projeto de estruturas de concreto armado. As aplicações seguintes validam as ferramentas utilizadas na análise de confiabilidade e na análise limite. Por fim, nas últimas quatro aplicações, aplica-se a análise de confiabilidade com função de falha baseada na análise limite para comparar modelos clássicos e modelos obtidos com otimização de topologia e analisar o nível de segurança dos modelos em relação a algumas variáveis como resistência do concreto, área de aço e espessura de bielas.

Submitted by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2016-01-29T14:45:57Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Flávio Augusto Xavier Carneiro Pinho - 2015.pdf: 5478560 bytes, checksum: 3507be4593cbd586348d2f5a2bfe2f9f (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-02-01T11:53:05Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Flávio Augusto Xavier Carneiro Pinho - 2015.pdf: 5478560 bytes, checksum: 3507be4593cbd586348d2f5a2bfe2f9f (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-01T11:53:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Flávio Augusto Xavier Carneiro Pinho - 2015.pdf: 5478560 bytes, checksum: 3507be4593cbd586348d2f5a2bfe2f9f (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-04-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Optimization techniques have been widely used in different engineering applications. In the case of structural conception, these techniques can be applied from the architectural concept, determining, for example, bracing structures to setting the best topology for concrete structures, as those compared to strut and tie models. In this context, this thesis presents techniques applied to topology optimization in subsystems of buildings. It is also presented a new software tool, modelled in object-oriented programming, seeking the solution for topology optimization problems assembling various technical problems unified in a single approach. The software tool was used to determine the best shape to bracing frames on a building submited to different loading combinations as well to compare the strut and tie models to foundation blocks. Results were compared to literature review, validating the unified computational procedure. Strut and tie models found in literature were compared to piled foundation blocks varying the number of piles, and whose geometry for larger number of piles are still not clearly defined. / Técnicas de otimização têm sido especialmente utilizadas em diversos problemas de engenharia. No caso da concepção estrutural de grandes edifícios, essas técnicas podem ser utilizadas desde o partido arquitetônico. Neste caso, podem ser determinadas, por exemplo, estruturas de contraventamento. Outro exemplo é a aplicação da otimização de topologia para determinação do modelo de bielas e tirantes de estruturas de concreto armado. Neste trabalho, são utilizadas técnicas de otimização de topologia aplicadas em subsistemas de edifícios. Apresenta-se um software em linguagem de programação orientada a objeto para a solução de problemas de otimização de topologia em que são reunidas diferentes técnicas características do problema as quais são unificadas em uma única abordagem. Esse software é aplicado para determinar a melhor forma da estrutura de contraventamento de edifícios altos submetidos a diversas combinações de carregamentos e para determinação do modelo de bielas e tirantes de blocos de fundações. Os resultados encontrados validam a utilização da uma abordagem unificada já que são condizentes com a literatura. Os modelos de bielas e tirantes encontrados para os blocos de fundações são iguais aos modelos clássicos encontrados na literatura. Também foram estudados blocos de fundações com uma maior quantidade de estacas cujos modelos ainda não possuem geometria bem definida na literatura.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:18:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Marco Antonio Borges Traldi.pdf: 492440 bytes, checksum: 93d641fe65bccb8763ec9b2e879faee7 (MD5) Previous issue date: 2010-08-13 / Topology optimization (TO) is an optimization technique that aims to help the designer in the phase of structural conception, seeking a better distribution of one fixed amount of material in a extended design domain. It combines a method of structural analysis with a mathematical programming (MP) algorithm. In this work, structural analysis is done by Finite Element Method (FEM) and the solution algorithm employed is the Optimality Criteria (OC). One of the main themes of research in TO refer to the regularization techniques, needed to make the solutions free of the classic numerical instabilities of the problem: the instability of the checkerboard and mesh dependency. The goal of this work is study the traditional regularization techniques found in literature as the sensitivity filter by Sigmund, Continuous Approximation of Material Distribution (CAMD) and projection techniques. A new projection technique is proposed in order to obtain solutions close to the void-solid form. The objective function is the mean compliance of the structure, and is imposed a restriction on the total volume of material to be distributed. Is used the model Solid Isotropic Material with Penalization (SIMP) to parameterize the distribution of isotropic materials, and their adaptation FGM-SIMP for functionally graded materials (FGM). To illustrate the behavior of these techniques examples of application are shown, fruits of the computational implementation. / A otimização de topologia (OT) é uma técnica de otimização que visa auxiliar o projetista na fase de concepção estrutural, buscando a melhor distribuição de uma quantidade fixa de material em um domínio estendido de projeto. Combina um método de análise estrutural com um algoritmo de programação matemática (PM). Neste trabalho, a análise estrutural é feita pelo Método dos Elementos Finitos (MEF) e o algoritmo de solução utilizado é o Critério de Otimalidade (CO). Um dos principais temas de pesquisa em OT remete às técnicas de regularização, necessárias para tornar as soluções livres das instabilidades numéricas clássicas do problema: a instabilidade do tabuleiro de xadrez (checkerboard) e a dependência de malha. O objetivo deste trabalho é estudar as técnicas de regularização tradicionais encontradas na literatura como o filtro de sensibilidade de Sigmund, Continuous Approximation of Material Distribution (CAMD) e técnicas de projeção. Uma nova técnica de projeção é proposta visando a obtenção de soluções próximas à forma vazio-sólido. A função objetivo é a flexibilidade média da estrutura, sendo imposta uma restrição ao volume total de material a ser distribuído. Utiliza-se o modelo Solid Isotropic Material with Penalization (SIMP) para parametrizar a distribuição de materiais isotrópicos, e sua adaptação FGM-SIMP para materiais com gradação funcional (FGM). Para ilustrar o comportamento das técnicas estudadas são apresentados exemplos de aplicação, frutos das implementações computacionais realizadas.

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2016-10-17T18:47:03Z No. of bitstreams: 3 Dissertação - Sara Brandão e Silva - 2016 - Parte 01.pdf: 12396227 bytes, checksum: 53cc99a947a01ed352cf6cbd21751a01 (MD5) Dissertação - Sara Brandão e Silva - 2016 - Parte 02.pdf: 10222149 bytes, checksum: 976fb375235891b3c9f19b810c83b325 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2016-10-18T16:18:59Z (GMT) No. of bitstreams: 3 Dissertação - Sara Brandão e Silva - 2016 - Parte 01.pdf: 12396227 bytes, checksum: 53cc99a947a01ed352cf6cbd21751a01 (MD5) Dissertação - Sara Brandão e Silva - 2016 - Parte 02.pdf: 10222149 bytes, checksum: 976fb375235891b3c9f19b810c83b325 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-18T16:18:59Z (GMT). No. of bitstreams: 3 Dissertação - Sara Brandão e Silva - 2016 - Parte 01.pdf: 12396227 bytes, checksum: 53cc99a947a01ed352cf6cbd21751a01 (MD5) Dissertação - Sara Brandão e Silva - 2016 - Parte 02.pdf: 10222149 bytes, checksum: 976fb375235891b3c9f19b810c83b325 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-01-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Topology optimization provides design solutions to several engineering applications and density methods are the most popular approach in this field. However, when it comes to building design, the dimension of the extended domain related to the high of the building provides material concentration at the basis of the building. On the other side, the ground structure method provides desirable grid solutions using a highly connected truss in an approach close to size optimization techniques. This work presents a prospective study about the application of ground structure method to obtain bracing systems for buildings comparing with the known solutions obtained by density methods. Desirable manufacturing constraints such as patterns repetition and symmetry are considered. Multiple loading functions are Simulations are developed in two-dimensional building configurations to validate the method and show the structural comportment. Three dimensional examples are developed to show possibility of interesting solutions obtained with the ground structure method. / A otimização de topologia fornece soluções para muitas aplicações da engenharia e os métodos baseados na densidade são as abordagens mais populares neste campo. No entanto, quando se trata da concepção de edifícios a dimensão do domínio estendido em relação à altura dos edifícios propicia a concentração de matéria na base do edifício. Por outro lado, o método da ground structure fornece soluções desejáveis usando uma treliça altamente conectada em uma abordagem próxima as técnicas de otimização de dimensões. Este trabalho apresenta um estudo sobrea a aplicação do método da ground structure para obtenção do projeto conceitual dos sistemas de contraventamento dos edifícios comparando com o conhecido método baseado na densidade. Para isso leva-se em consideração características de manufatura como simetria e repetição de padrão, além das considerações de múltiplos carregamentos. Simulações em 2D são apresentadas para validação do método e observação do comportamento estrutural. Exemplos em 3D com arquiteturas mais ousadas são desenvolvidos para mostrar as possiblidades arquitetônicas que as soluções obtidas pela ground structure propicia.