[pt] Sabe-se que a maioria das estruturas reais estão sujeitas à diferentes casos
de carregamentos, relacionadas à diferentes solicitações estruturais e à ação de
forças naturais, como ventos e ondas. Neste contexto, é importante levar em
consideração o efeito da maior quantidade de cenários possíveis que possam
atuar em uma estrutura ao realizar um estudo de otimização topológica. A
maneira tradicional de solução deste tipo de probema envolve uma análise caso
a caso dos cenários, o que no contexto de um algoritmo de otimização estrutural
requer a solução de um problema de elementos finitos para cada cenário em
cada passo do algoritmo, ficando limitada pelo elevado custo computacional
associado. Esta limitação abre espaço para abordagens baseadas em redução
de dimensões como a aproximação estocástica e a decomposição em valores
singulares. Este trabalho verifica a viabilidade do uso destes dois métodos na
solução de problemas de otimização topológica estrutural com muitos casos de
carga. Duas aplicações são apresentadas, otimização robusta e o problema de
cargas dinâmicas usando o método do carregamento estático equivalente. Com
isso, situações envolvendo carregamentos mais complexos podem ser estudadas
através de algoritmos eficientes de otimização topológica. Para ambos os
casos, são mostrados resultados comparando os resultados obtidos através da
metodologia desenvolvida neste trabalho com resultados da literatura. / [en] It is known that most real structures are subject to different loading
scenarios, related to different structural solicitations and the action of natural
forces, such as winds and sea waves. In this context, it is important to consider
the effect of the largest number of possible scenarios that can act on a structure
when performing a topology optimization study. The traditional way of solving
this type of problem involves a case-by-case analysis of the scenarios, which in
the context of a structural optimization algorithm requires the solution of one
finite element problem for each scenario and at each step of the algorithm, being
limited by the high associated computational cost. This limitation leave room
for approaches based on dimenson reduction such as stochastic approximation
and decomposition into singular values. This work verifies the feasibility of
using these two approaches to solve structural topology optimization problems
with many load cases. Two applications are presented, robust optimization
and the problem of dynamic loads using the equivalent static loading method.
Thus, situations involving more complex loads can be studied through efficient
topology optimization algorithms. For both cases, comparisons are established
between the results obtained through the methodology developed in this work
and the ones from the literature.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:61264 |
| Date | 17 November 2022 |
| Creators | LUCAS DO NASCIMENTO SAGRILO |
| Contributors | ANDERSON PEREIRA, ANDERSON PEREIRA, ANDERSON PEREIRA, ANDERSON PEREIRA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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