Ajuste de modelos de elementos finitos utilizando técnicas de otimização.

• Autor(a) principal: Neimar Rogério Berti Vasconcellos
• Data de Publicação: 2006
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do ITA
• Texto Completo: http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=293
• topic: Análise estrutural dinâmica; Modelos matemáticos; Método de elementos finitos; Otimização; Lógica modal; Engenharia estrutural

No campo da dinâmica de estruturas, muitas aplicações têm surgido para modelos de Elementos Finitos. Um modelo representativo do sistema real pode levar a um aumento da eficiência da estrutura e a uma redução das margens de segurança de projeto relacionadas a carregamentos externos. Conseqüentemente, a precisão e confiabilidade destes modelos tornam-se cada vez mais importantes e influenciam diretamente na qualidade da estrutura. O objetivo deste trabalho é apresentar os principais métodos de ajuste de modelos de Elementos Finitos (Finite Element Model Updating) baseados em informações modais, e propor uma nova abordagem para o problema de ajuste através de programação não-linear multi-objetivo. São abordadas desde as análises modais e as formas de avaliar a correlação entre modelos numéricos e experimentais até a aplicação das metodologias de ajuste para tornar o modelo fiel às informações de referência. Também é apresentada uma revisão bibliográfica sobre ajuste de modelos, tratando desde os primeiros métodos de ajuste até os mais usados na atualidade. São apresentados ainda os aspectos fundamentais dos métodos de programação não-linear que, através de formulações multi-objetivo, podem se consolidar como ferramentas bastante eficazes nesta área. Três exemplos numéricos são utilizados para demonstração das metodologias e para avaliar comparativamente o desempenho de alguns métodos de ajuste. Inicialmente foi estudado um exemplo de uma viga simples para aplicação dos principais conceitos. Em seguida, uma estrutura representativa de um avião (GARTEUR SM-AG 19) e um modelo do caixão de uma asa foram escolhidos para os outros dois estudos de caso, devido à grande aplicação que as técnicas de ajuste de modelos encontram na indústria aeroespacial. Os resultados obtidos comprovam o grande potencial das técnicas de ajuste de modelos, propostas neste trabalho, para o desenvolvimento de sistemas estruturais.