Disciplina
Optimização de Estruturas e Sistemas Mecânicos
Área
Área Científica de Mecânica Estrutural e Computacional > Mecânica dos Sólidos e Estrutural
Activa nos planos curriculares
DEAEngCmp2007 > DEAEngCmp2007 > 3º Ciclo > Opcionais > Optimização de Estruturas e Sistemas Mecânicos
MEBiom 2006 > MEBiom 2006 > 2º Ciclo > Opções > Opção 2 > Optimização de Estruturas e Sistemas Mecânicos
MEMec 2006 > MEMec 2006 > 2º Ciclo > Áreas de Especialização > Produção > Opções de Produção 2 > Optimização de Estruturas e Sistemas Mecânicos
Nível
O processo de avaliação consiste em: 1 trabalho (25%) a realizar ao longo do semestre e 1 projecto (75%). O projecto tem nota mínima de 10 valores. A avaliação do projecto requer apresentação com discussão oral.
Tipo
Não Estruturante
Regime
Semestral
Carga Horária
1º Semestre
2.0 h/semana
1.5 h/semana
77.0 h/semestre
Objectivos
Proporcionar os conhecimentos fundamentais de Optimização de Estruturas, suas metodologias e o software avançado de simulação e optimização, necessários para análise e projecto óptimo de estruturas e sistemas mecânicos. Preparar o aluno na aplicação de modelos computacionais, nomeadamente de elementos finitos e optimização, na análise de estruturas e no projecto óptimo.
Programa
Optimização: Variáveis de projecto, função objectivo e constrangimentos. Condições de optimalidade. Algoritmos de optimização: clássicos e evolutivos/heurísticos (e.g. genéticos). Optimização estrutural: Optimização da topologia,do material, da forma e/ou das dimensões de estruturas e sistemas mecânicos. Funções objectivo e constrangimentos em projecto de estruturas e sistemas mecânicos. Análise de sensibilidades: diferenças finitas, analíticas, diferenciação automática e superfícies de resposta. Optimização multiobjectivo: Conceito de óptimo de Pareto, métodos de transformação e algoritmos genéticos. Aplicação das técnicas de optimização de estruturas e componentes mecânicos em problemas de mecânica estrutural, sistemas mecânicos e biomecânica. Como exemplos destacamos: optimização de cascas/placas laminadas, materiais compósitos, comportamento de veículos, identificação de sistemas mecânicos, projecto de implantes ortopédicos. Utilização dos programas ANSYS e MATLAB em análise e optimização de estruturas e componentes mecânicos.
Metodologia de avaliação
O processo de avaliação consiste em: 1 trabalho (25%) a realizar ao longo do semestre e 1 projecto (75%). O projecto tem nota mínima de 10 valores. A avaliação do projecto requer apresentação com discussão oral.
Pré-requisitos
Componente Laboratorial
Princípios Éticos
Componente de Programação e Computação
Componente de Competências Transversais
Bibliografia
Principal
Introduction to Optimum Design
Elements of Structural Optimization
Secundária
Applied Optimization with MATLAB Programming
Concepts and Applications of Finite Element Analysis
Cook, R. D., Malkus, D. S., Plesha, M. E.
John Wiley & Sons, 4nd edition; 2002