Otimização de forma de cascas axissimétricas utilizando diferenciação automática

• Autor(a) principal: Linn, Renato Vaz
• Data de Publicação: 2010
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/28530
• topic: Engenharia civil; Shape optimization; Axisymmetric shells; NURBS; Automatic differentiation

Cascas constituem um tipo de estrutura que possui uma vasta quantidade de aplicações, incluindo, por exemplo, fuselagens de aviões e submarinos, silos metálicos, coberturas de hangares, estruturas de prédios e componentes automotivos e aeroespaciais. Os grandes vãos possíveis de serem cobertos, baixo peso e alta rigidez são algumas das vantagens obtidas com o emprego deste tipo de estrutura. A indústria moderna, a tecnologia e a alta competitividade têm requerido destas estruturas uma performance estrutural cada vez maior, a qual pode ser obtida com otimização tanto topológica quanto de forma. No caso de estruturas de cascas, a rigidez depende da geometria da casca e tanto sua forma quanto sua espessura governam a resposta estrutural da mesma. Neste sentido, uma otimização da forma se faz necessária para melhorar o desempenho estrutural de cascas. A otimização de forma de cascas lida com a modificação da estrutura, usando um algoritmo de otimização e a análise estrutural, sendo que áreas distintas são acopladas, estabelecendo um sistema de otimização estrutural. Tanto a precisão quanto a eficiência da otimização depende de todas estas áreas. No presente trabalho é proposta uma otimização de forma de cascas axissimétricas isotrópicas utilizando uma descrição da geometria através da parametrização NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines), com um algoritmo Programação Quadrática Sequencial (Sequential Quadratic Programming – SQP) para a otimização e Diferenciação Automática (Automatic Differentiation – AD) para a análise de sensibilidade.