Otimização paramétrica de treliças planas e espaciais considerando restrições de flambagem e tensões
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Data de Publicação: | 2019 |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Manancial - Repositório Digital da UFSM |
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Texto Completo: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/23459 |
Resumo: | Structural optimization enables the search for optimal solution through mathematical models, based on the objectives and conditions of the problem. Thus, by means of iterative processes, several combinations of possible solutions are analyzed, considering multiple criteria that influence the quality of results. The present work deals with the parametric optimization of truss structures aiming weight minimization. Stress, buckling constraints and maximum displacements are considered in the process, following the Brazilian standard NBR 8800:2008. The optimization is performed with a genetic algorithm, and the structural problem is solved using a finite element code, which evaluates the displacements, stress and buckling on each member. The results were compared with those selected by other optimization methods, which are available in literature. After an analysis of the results, the developed algorithm is effective because it was able to get close, equal or inferior results when compared to the other methods. When buckling constraints are considered the structure presents a significant increase in its weight. |
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Otimização paramétrica de treliças planas e espaciais considerando restrições de flambagem e tensõesOtimização estruturalTreliçaMétodos dos elementos finitosFlambagemTensãoParametric optimizationTrussesFinite element methodBucklingStressCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILStructural optimization enables the search for optimal solution through mathematical models, based on the objectives and conditions of the problem. Thus, by means of iterative processes, several combinations of possible solutions are analyzed, considering multiple criteria that influence the quality of results. The present work deals with the parametric optimization of truss structures aiming weight minimization. Stress, buckling constraints and maximum displacements are considered in the process, following the Brazilian standard NBR 8800:2008. The optimization is performed with a genetic algorithm, and the structural problem is solved using a finite element code, which evaluates the displacements, stress and buckling on each member. The results were compared with those selected by other optimization methods, which are available in literature. After an analysis of the results, the developed algorithm is effective because it was able to get close, equal or inferior results when compared to the other methods. When buckling constraints are considered the structure presents a significant increase in its weight.A otimização estrutural possibilita a busca por soluções ótimas através de modelos matemáticos, fundamentados nos objetivos e nas condições impostas do problema. Dessa forma, por meio de processos iterativos, são analisadas diversas combinações de possíveis soluções. Neste trabalho é abordada a otimização paramétrica de estruturas treliçadas, planas e espaciais, buscando a redução do peso total da estrutura, levando-se em consideração as restrições de deslocamento admissível, tensão axial máxima e critérios de flambagem, expressas na ABNT NBR 8800:2008 - Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios. A otimização foi realizada mediante a aplicação do método de Algoritmos Genéticos. Para a implementação computacional foi usada a linguagem de programação MATLAB e o método numérico de análise estrutural foi o Método dos Elementos Finitos (MEF). Os resultados encontrados foram comparados com os obtidos por outros métodos de otimização, os quais estão disponíveis em trabalhos na literatura. Após a análise dos resultados, percebe-se a eficiência do algoritmo implementado, visto que conseguiu obter resultados próximos, iguais ou até mesmo inferiores aos analisados. Ao levar em consideração os critérios de flambagem, percebe-se um aumento significativo do peso das estruturas, devido ao aumento da esbeltez das barras.Universidade Federal de Santa MariaBrasilUFSMCentro de TecnologiaKirchhof, Larissa DegliuominiModesti, Dandara2022-01-06T11:31:06Z2022-01-06T11:31:06Z2019-12-052019Trabalho de Conclusão de Curso de Graduaçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/23459ark:/26339/001300000vrd7porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2022-09-26T17:30:40Zoai:repositorio.ufsm.br:1/23459Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2022-09-26T17:30:40Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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