Otimização do peso de estruturas treliçadas metálicas utilizando algoritmos genéticos
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/35490 |
Resumo: | Este trabalho visa a otimização de sistemas estruturais articulados que atende as restrições de segurança e premissas de projeto impostas. Atualmente são fundamentais soluções de projeto estruturais que cumpram sua finalidade, quanto à resistência e durabilidade, e demandem recursos materiais reduzidos e estruturas exequíveis, tonando-as eficientes e de baixo custo. Este trabalho otimiza a estrutura mediante redução do peso estrutural até uma solução que não extrapole as restrições impostas (tensão axial, deslocamento nodal e flambagem global do elemento). Aborda como variável de projeto a área da seção transversal dos elementos, de domínio contínuo ou discreto. O processo de busca da solução ótima foi desenvolvido por um programa de otimização estrutural em linguagem MATLAB com interface de entrada e saída de dados no software comercial GiD. Para implementar as rotinas de análise e otimização estrutural são utilizados o Método dos Elementos Finitos e o método de otimização dos Algoritmos Genéticos. Para fins de validação do programa desenvolvido, exemplos práticos e conhecidos na literatura foram aplicados e os resultados analisados e comparados aos obtidos por outros autores ou pela metodologia tradicional de dimensionamento. Para os exemplos práticos foram utilizados 4 (quatro) domínios discretos para a variável de projeto, utilizando-se de perfis comerciais (C, I, U e T). O estudo comprova a robustez do algoritmo proposto, considerando que os resultados obtidos se demonstram confiáveis e de custo computacional adequado. Sendo iguais ou próximos daqueles comparados com a literatura e significativamente inferiores quando comparados com a metodologia tradicional de dimensionamento. |
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CAVALCANTI NETO, Ireno Tibúrciohttp://lattes.cnpq.br/1348650305097461http://lattes.cnpq.br/5299242696442482BONO, Giuliana Furtado Franca2019-12-05T19:19:53Z2019-12-05T19:19:53Z2019-06-28CAVALCANTI NETO, Ireno Tibúrcio. Otimização do peso de estruturas treliçadas metálicas utilizando algoritmos genéticos. 2019. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental) – Universidade Federal de Pernambuco, Caruaru, 2019.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/35490Este trabalho visa a otimização de sistemas estruturais articulados que atende as restrições de segurança e premissas de projeto impostas. Atualmente são fundamentais soluções de projeto estruturais que cumpram sua finalidade, quanto à resistência e durabilidade, e demandem recursos materiais reduzidos e estruturas exequíveis, tonando-as eficientes e de baixo custo. Este trabalho otimiza a estrutura mediante redução do peso estrutural até uma solução que não extrapole as restrições impostas (tensão axial, deslocamento nodal e flambagem global do elemento). Aborda como variável de projeto a área da seção transversal dos elementos, de domínio contínuo ou discreto. O processo de busca da solução ótima foi desenvolvido por um programa de otimização estrutural em linguagem MATLAB com interface de entrada e saída de dados no software comercial GiD. Para implementar as rotinas de análise e otimização estrutural são utilizados o Método dos Elementos Finitos e o método de otimização dos Algoritmos Genéticos. Para fins de validação do programa desenvolvido, exemplos práticos e conhecidos na literatura foram aplicados e os resultados analisados e comparados aos obtidos por outros autores ou pela metodologia tradicional de dimensionamento. Para os exemplos práticos foram utilizados 4 (quatro) domínios discretos para a variável de projeto, utilizando-se de perfis comerciais (C, I, U e T). O estudo comprova a robustez do algoritmo proposto, considerando que os resultados obtidos se demonstram confiáveis e de custo computacional adequado. Sendo iguais ou próximos daqueles comparados com a literatura e significativamente inferiores quando comparados com a metodologia tradicional de dimensionamento.This work aims at the optimization of articulated structural systems that attends the safety constraints and imposed project premises. Currently, structural projects solution that attend their endurance and durability requirements, and require reduced material resources and feasible structures, making them efficient and cost effective, are fundamental. This work optimizes the structure by reducing the structural weight to a solution that does not go beyond the imposed constraints (axial tension, nodal displacement and overall buckling of the element). Approaches as a design variable the cross-sectional area of the elements, continuous or discrete domains. The search process of the optimal solution was developed by a MATLAB language structural optimization program with input and output data interface in the commercial software GiD. To implement the analysis and structural optimization routines, the Finite Element Method and the Genetic Algorithm optimization method are used. For the purpose of validating the developed program, practical examples and known in the literature were applied and the results analyzed and compared to those obtained by other authors or by the traditional methodology of design. For the practical examples we used 4 (four) discrete domains for the design variable, using commercial profiles (C, I, U and T). The study confirms the robustness of the proposed algorithm, considering that the results obtained are reliable and of adequate computational cost. Equal or close to those compared to the literature and significantly lower when compared to the traditional sizing methodology.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia Civil e AmbientalUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessOtimização estruturalTreliças (Construção civil)Método dos elementos finitosAlgorítmos genéticosOtimização do peso de estruturas treliçadas metálicas utilizando algoritmos genéticosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETEXTDISSERTAÇÃO Ireno Tibúrcio Cavalcanti Neto.pdf.txtDISSERTAÇÃO Ireno Tibúrcio Cavalcanti Neto.pdf.txtExtracted texttext/plain160497https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/35490/4/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Ireno%20Tib%c3%barcio%20Cavalcanti%20Neto.pdf.txt3ce09d57173f9e313de559324ca60483MD54THUMBNAILDISSERTAÇÃO Ireno Tibúrcio Cavalcanti Neto.pdf.jpgDISSERTAÇÃO Ireno Tibúrcio Cavalcanti Neto.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1265https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/35490/5/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Ireno%20Tib%c3%barcio%20Cavalcanti%20Neto.pdf.jpgad0965d1f0220b226ede0b88ce53e604MD55CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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