Otimização topológica via uma suavização do ESO em problemas da elasticidade plana.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Simonetti, Hélio Luiz
Data de Publicação: 2010
Outros Autores: Neves, Francisco de Assis das, Almeida, Valério da Silva
Tipo de documento: Artigo
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFOP
Texto Completo: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2042
Resumo: O artigo aborda a otimização topológica em problemas de elasticidade plana linear considerando a minimização do volume com restrição de tensão e empregando um índice de performance como monitoramento para o encontro da região de ótimo. Utiliza-se para este fim o método clássico da otimização evolucionária estrutural, ou ESO - Evolutionary Structural Optimization. Este procedimento de otimização baseia-se na retirada sistemática e gradativa dos elementos com menores tensões em comparação com a tensão máxima da estrutura, procedimento também conhecido como um processo hard-kill. Propõe-se neste trabalho uma variante do método ESO, denominado de SESO - Smoothing ESO, cuja filosofia se baseou na observação de que, se o elemento não for realmente necessário à estrutura, naturalmente sua contribuição de rigidez vai diminuindo progressivamente, até que ele não tenha mais influência, isto é, sua remoção é feita de forma suave, atenuando os valores da matriz constitutiva do elemento, como se este estivesse em processo de danificação. Define-se também o índice de performance para o monitoramento deste processo evolucionário suavizado. As aplicações do ESO e do SESO são feitas com o método dos elementos finitos, mas considerando um elemento finito triangular e de alta ordem. Por fim, implementou-se um filtro espacial em termos de controle de tensão, o qual, associado à técnica SESO, se mostrou ser bastante estável e eficiente na eliminação da formação do tabuleiro.
id UFOP_db7dddb60a195d1b0b81fa65d5edc8d1
oai_identifier_str oai:repositorio.ufop.br:123456789/2042
network_acronym_str UFOP
network_name_str Repositório Institucional da UFOP
repository_id_str 3233
spelling Otimização topológica via uma suavização do ESO em problemas da elasticidade plana.A smoothing evolutionary structural optimization procedure applied to plane stress problems.Método dos elementos finitosElemento finito triangularFormulação livreOtimização evolucionária topológicaTriangular finite elementO artigo aborda a otimização topológica em problemas de elasticidade plana linear considerando a minimização do volume com restrição de tensão e empregando um índice de performance como monitoramento para o encontro da região de ótimo. Utiliza-se para este fim o método clássico da otimização evolucionária estrutural, ou ESO - Evolutionary Structural Optimization. Este procedimento de otimização baseia-se na retirada sistemática e gradativa dos elementos com menores tensões em comparação com a tensão máxima da estrutura, procedimento também conhecido como um processo hard-kill. Propõe-se neste trabalho uma variante do método ESO, denominado de SESO - Smoothing ESO, cuja filosofia se baseou na observação de que, se o elemento não for realmente necessário à estrutura, naturalmente sua contribuição de rigidez vai diminuindo progressivamente, até que ele não tenha mais influência, isto é, sua remoção é feita de forma suave, atenuando os valores da matriz constitutiva do elemento, como se este estivesse em processo de danificação. Define-se também o índice de performance para o monitoramento deste processo evolucionário suavizado. As aplicações do ESO e do SESO são feitas com o método dos elementos finitos, mas considerando um elemento finito triangular e de alta ordem. Por fim, implementou-se um filtro espacial em termos de controle de tensão, o qual, associado à técnica SESO, se mostrou ser bastante estável e eficiente na eliminação da formação do tabuleiro.Topological optimization problems based on the stress criteria are solved using two techniques in this paper. The first technique is the conventional Evolutionary Structural Optimization (ESO), which is known as the “hard kill”, since the material is discretely removed; that is, the elements under low stress that are being inefficiently utilized have their constitutive matrix suddenly reduced. The second technique, proposed in this paper, is called Smoothing ESO (SESO) – which is based on the philosophy that if an element is not really necessary for the structure, naturally its contribution to the structure’s stiffness will gradually diminishing until it no longer any influence in the structure, that is, their removal is done smoothly. This procedure is known as “soft-kill”; that is, not all the elements removed in the structure using the criterion ESO are discarded. Thus the elements returned to the structure must provide a good conditioning system that will be resolved in the next iteration and because of this, are considered important for the optimization process. To the investigation and validation of the implemented techniques, classic examples of bi-dimensional elasticity were evaluated on a benchmark scale as described in literature.2012-12-17T16:46:02Z2012-12-17T16:46:02Z2010info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/articleapplication/pdfSIMONETTI, H. L.; NEVES, F. de A. das; ALMEIDA, V. S. Otimização topológica via uma suavização do ESO em problemas da elasticidade plana. Revista CIATEC–UPF, Passo Fundo, v. 2, n. 1, p. 28-44, 2010. Disponível em: <http://seer.upf.br/index.php/ciatec/article/view/930>. Acesso em: 05 dez. 2012.21764565http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2042Os trabalhos publicados no periódico CIATEC-UPF estão sob Licença Creative Commons que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação. Fonte: CIATEC-UPF <http://seer.upf.br/index.php/ciatec/about/submissions>. Acesso em: 18 mar. 2019.info:eu-repo/semantics/openAccessSimonetti, Hélio LuizNeves, Francisco de Assis dasAlmeida, Valério da Silvaporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOP2019-03-18T18:13:50Zoai:repositorio.ufop.br:123456789/2042Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332019-03-18T18:13:50Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)false
dc.title.none.fl_str_mv Otimização topológica via uma suavização do ESO em problemas da elasticidade plana.
A smoothing evolutionary structural optimization procedure applied to plane stress problems.
title Otimização topológica via uma suavização do ESO em problemas da elasticidade plana.
spellingShingle Otimização topológica via uma suavização do ESO em problemas da elasticidade plana.
Simonetti, Hélio Luiz
Método dos elementos finitos
Elemento finito triangular
Formulação livre
Otimização evolucionária topológica
Triangular finite element
title_short Otimização topológica via uma suavização do ESO em problemas da elasticidade plana.
title_full Otimização topológica via uma suavização do ESO em problemas da elasticidade plana.
title_fullStr Otimização topológica via uma suavização do ESO em problemas da elasticidade plana.
title_full_unstemmed Otimização topológica via uma suavização do ESO em problemas da elasticidade plana.
title_sort Otimização topológica via uma suavização do ESO em problemas da elasticidade plana.
author Simonetti, Hélio Luiz
author_facet Simonetti, Hélio Luiz
Neves, Francisco de Assis das
Almeida, Valério da Silva
author_role author
author2 Neves, Francisco de Assis das
Almeida, Valério da Silva
author2_role author
author
dc.contributor.author.fl_str_mv Simonetti, Hélio Luiz
Neves, Francisco de Assis das
Almeida, Valério da Silva
dc.subject.por.fl_str_mv Método dos elementos finitos
Elemento finito triangular
Formulação livre
Otimização evolucionária topológica
Triangular finite element
topic Método dos elementos finitos
Elemento finito triangular
Formulação livre
Otimização evolucionária topológica
Triangular finite element
description O artigo aborda a otimização topológica em problemas de elasticidade plana linear considerando a minimização do volume com restrição de tensão e empregando um índice de performance como monitoramento para o encontro da região de ótimo. Utiliza-se para este fim o método clássico da otimização evolucionária estrutural, ou ESO - Evolutionary Structural Optimization. Este procedimento de otimização baseia-se na retirada sistemática e gradativa dos elementos com menores tensões em comparação com a tensão máxima da estrutura, procedimento também conhecido como um processo hard-kill. Propõe-se neste trabalho uma variante do método ESO, denominado de SESO - Smoothing ESO, cuja filosofia se baseou na observação de que, se o elemento não for realmente necessário à estrutura, naturalmente sua contribuição de rigidez vai diminuindo progressivamente, até que ele não tenha mais influência, isto é, sua remoção é feita de forma suave, atenuando os valores da matriz constitutiva do elemento, como se este estivesse em processo de danificação. Define-se também o índice de performance para o monitoramento deste processo evolucionário suavizado. As aplicações do ESO e do SESO são feitas com o método dos elementos finitos, mas considerando um elemento finito triangular e de alta ordem. Por fim, implementou-se um filtro espacial em termos de controle de tensão, o qual, associado à técnica SESO, se mostrou ser bastante estável e eficiente na eliminação da formação do tabuleiro.
publishDate 2010
dc.date.none.fl_str_mv 2010
2012-12-17T16:46:02Z
2012-12-17T16:46:02Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv SIMONETTI, H. L.; NEVES, F. de A. das; ALMEIDA, V. S. Otimização topológica via uma suavização do ESO em problemas da elasticidade plana. Revista CIATEC–UPF, Passo Fundo, v. 2, n. 1, p. 28-44, 2010. Disponível em: <http://seer.upf.br/index.php/ciatec/article/view/930>. Acesso em: 05 dez. 2012.
21764565
http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2042
identifier_str_mv SIMONETTI, H. L.; NEVES, F. de A. das; ALMEIDA, V. S. Otimização topológica via uma suavização do ESO em problemas da elasticidade plana. Revista CIATEC–UPF, Passo Fundo, v. 2, n. 1, p. 28-44, 2010. Disponível em: <http://seer.upf.br/index.php/ciatec/article/view/930>. Acesso em: 05 dez. 2012.
21764565
url http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/2042
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFOP
instname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)
instacron:UFOP
instname_str Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)
instacron_str UFOP
institution UFOP
reponame_str Repositório Institucional da UFOP
collection Repositório Institucional da UFOP
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@ufop.edu.br
_version_ 1813002809064292352