Otimização topológica baseada em confiabilidade simultânea à distribuição de atuadores piezoelétricos

• Autor(a) principal: Lauz, Jonathan Brum
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca
• Texto Completo: http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/4695
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA; Modelagem matemática; Otimização topológica; Materiais piezoelétricos; Projeto simultâneo; Topology optimization; Simultaneous project; Piezoelectric materials

O objetivo deste trabalho é integrar a análise de confiabilidade em um problema de otimização de topologia com localização de atuadores piezoelétricos. O novo modelo, no qual se introduz restrições de confiabilidade em uma formulação de otimização de topologia determinística, é chamado de Otimização Topológica Baseada em Confiabilidade. Várias aplicações mostram a importância dessa integração. Neste problema, o controle é estático e a otimização topológica é feita pela minimização da flexibilidade. A análise de sensibilidades para a obtenção das equações de equilíbrio e das derivadas da função objetivo com relação às variáveis de projeto é desenvolvida para cada etapa. Para obter os resultados numéricos, os modelos estruturais foram discretizados utilizando o Método de Elementos Finitos, e um algoritmo apropriado foi implementado em um software. É apresentada uma metodologia para o Critério Ótimo (OC), onde esta metodologia é considerada inovadora. O OC proposto mostrou-se vantajoso em termos de convergência, o que reduziu significativamente o tempo computacional das simulações. As simulações numéricas mostram que a metodologia utilizada neste trabalho pode produzir uma topologia estrutural bem definida, indicando o melhor posicionamento para atuadores sujeito a índices de confiabilidade.