Otimização de topologia de treliças baseado no conceito de Ground Structure considerando a encurvadura das barras

• Autor(a) principal: Simões, Bernardo de Freitas Telo
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/90879
• topic: Otimização Topológica; Ground Structure; Encurvadura; SQP (Sequencial Quadratic Program); Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica

A presente dissertação aborda o tema de otimização de topologia utilizando o método de Ground Structure considerando a encurvadura nos elementos das treliças. A encurvadura (flexão lateral) é um fenómeno que ocorre nas estruturas quando os seus elementos são sujeitos a forças de compressão elevadas nomeadamente superiores à chamada carga crítica determinada por Euler, que é a carga máxima que os elementos suportam antes de começarem a encurvar. Relativamente à otimização utilizou-se a otimização de topologia com o conceito de Ground Structure, porque é específico para estruturas reticuladas (treliças). O objetivo foi criar um método simplificado que tivesse em conta a encurvadura dos elementos num problema de otimização e com interesse a nível prático. Utilizou-se o fator de redução do Eurocódigo 3 parte 1.1 porque as suas curvas de dimensionamento aproximavam-se da curva da carga crítica de Euler. Para se realizar uma análise de elementos finitos e cálculo de sensibilidades criou-se o programa PROAES_Barra2D, o qual permite realizar análises lineares e não lineares. Este programa teve como base o PROAES que foi um programa desenvolvido no DEMI. A diferença de um para o outro é que o PROAES só realiza análises lineares e como a encurvadura apresenta um comportamento não linear criou-se PROAES_Barra2D que conta com a implementação do método criado na presente dissertação de forma a realizar ambas as análises para treliças em duas dimensões. Os problemas de otimização foram resolvidos com recurso ao PROAES_Barra2D em conjunto com a toolbox (optimtool) do MATLAB. A utilização destes dois programas permitiu a obtenção de excelentes resultados. Conclui-se assim que o método implementado foi o correto e ideal pois, permite a obtenção de bons resultados e que apresentam interesse prático.