Dissertação

Combined optimization of reinforcement and orientation in laminated Composites EVALUATED

O objetivo principal deste trabalho é desenvolver um modelo computacional, capaz de otimizar a rigidez de uma estrutura compósita reforçada por vigas standard. A otimização foi feita através da colocação de vigas standard ao longo de diversas posições da placa, satisfazendo um limite máximo de número de vigas por utilizar, impondo um constrangimento de volume ao problema, assim como através de uma escolha de orientação para as fibras utilizadas em cada lâmina da placa compósita. Foi necessário definir a formulação do problema de otimização, nomeadamente a função objetivo (a compliance), as variáveis de projeto, bem como, os constrangimentos necessários ao problema. Para os reforços de viga, foram utilizadas técnicas de otimização de topologia, enquanto que o método de DMO(Discrete material optimization), foi utilizado para a orientação das fibras, de modo a maximizar a rigidez da estrutura. Utilizou-se o software de elementos finitos ANSYS, para construir a estrutura da placa e das vigas, a função FMINCON da toolbox de otimização do MATLAB para se implementar o algoritmo de otimização, e por fim o software MATLAB, para criar uma interface entre ambos. O modelo foi testado para vários conjuntos e configurações de viga, indo desde casos simples compostos por 12 vigas, até casos mais complexos compostos por 42 reforços de viga. Estas configurações foram testadas utilizando diversos tipos de reforço e carregamentos.
Método de elementos finitos, Método de DMO, Algoritmo de Otimização, Otimização de Topologia, Análise estrutural, Reforço de vigas

Novembro 15, 2017, 14:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

José Arnaldo Pereira Leite Miranda Guedes

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Catedrático

ORIENTADOR

Hélder Carriço Rodrigues

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Catedrático