[pt] O objetivo deste trabalho é desenvolver dentro do programa
FTOOL uma
ferramenta para obtenção de envoltórias de esforços
internos devido a cargas
móveis. Envoltórias geralmente são obtidas através de
interpolação de valores
limites de seções pré-selecionadas ao longo da estrutura.
Estes valores são
obtidos com base no posicionamento da carga móvel em
relação às linhas de
influência dos esforços internos. A determinação de
valores limites de um
esforço em uma seção constitui um problema de otimização
cujo objetivo é
minimizar ou maximizar os valores dos esforços em relação
à posição do tremtipo
que percorre a estrutura. Porém, não existe uma expressão
analítica que
defina os valores limites de um esforço em uma seção para
um dado trem-tipo, o
que impossibilita o uso da maioria dos métodos clássicos
de otimização para
resolver o problema, porque esses métodos requerem, na
maioria das vezes, o
uso de pelo menos a primeira derivada da função objetivo
em relação às
variáveis de projeto. Portanto, este trabalho adotou
algoritmos da Estratégia
Evolutiva ( EE ) para determinar os valores limites
devidos a cargas móveis.
Foram feitas duas implementação distintas de Estratégia
Evolutiva, conhecidas
como EE − + ) 1 ( (lambda) e EE − + ) ( (lambda) (mi) .
Além de utilizar algoritmos de EE para
resolver o problema de envoltórias, foi desenvolvido um
outro processo de
solução denominado Força Bruta, que consiste em percorrer
com o trem-tipo
toda estrutura por passos pré-estabelecidos e calcular os
valores dos esforços
mínimos e máximos. Para a grande maioria dos casos, os
resultados obtidos
com a Estratégia Evolutiva foram corretos, porém, em
alguns casos mais
críticos, o valor exato da envoltória não é encontrado em
algumas seções da
estrutura, embora encontre um valor muito próximo a ele.
Observou-se que os
resultados da EE podem ser melhorados quando se enriquece
a solução com
uma estratégia econômica de posicionamento de cargas
concentradas em cima
de picos da linha de influência. / [en] The objective of this work is to develop a tool for
obtaining envelopes of
internal forces due to load-trains in the FTOOL software.
Usually, envelopes are
obtained through interpolation of limiting values on pre-
selected sections along
the structure. These values are obtained based on the
positioning of the loadtrain
in relation to influence lines of internal forces. The
determination of limiting
values of an effect at a section represents an
optimization problem whose
objective is to minimize or maximize the values of that
effect in relation to the
position of a load-train that passes along the structure.
However, there is no
analytical expression that defines a limiting value of an
effect on a section for a
specific load-train. Therefore, classical optimization
methods cannot be used to
solve this problem. Rather, the solution requires a method
that does not require
derivatives of the objective function. For this reason,
this work adopts algorithms
of the Evolution Strategy (ES) to achieve the limiting
values due to load-trains.
Two distinct algorithms of the ES, known as ES − + ) 1 (
(lambda) and ES − + ) ( (lambda) (mi) , were
implemented. In addition to the ES algorithms to trace the
envelopes, another
process of solution called Force Brute was developed. It
consists of moving the
load-train in pre-determined steps along the structure and
calculating minimum e
maximum values. In general, the ES method converges to the
correct solution.
However, there are cases, depending on the complexity of
the load-train, that the
algorithms do not find the exact limiting value (although
usually very close to it). It
was observed that the ES results could be complemented and
improved with
results from an inexpensive solution in which concentrated
loads are positioned
on peak values of the influence lines.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:7603 |
| Date | 21 December 2005 |
| Creators | GISELE CRISTINA DA CUNHA HOLTZ |
| Contributors | LUIZ FERNANDO CAMPOS RAMOS MARTHA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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