Dissertação
{pt_PT=Otimização de reforços em painéis planos com vigas standard utilizando métodos de otimização discreta para critérios de rigidez } {} EVALUATED
{pt=A finalidade deste trabalho consiste no desenvolvimento de um modelo computacional que otimize o reforço de painéis planos com vigas standard, utilizando, para isso, métodos de otimização discreta, sujeito a diferentes condições de fronteira e carregamentos, de modo a aumentar a sua rigidez. Para tal, foi necessário desenvolver um modelo computacional que permitisse determinar a localização ótima desses reforços, bem como o tipo de vigas a utilizar, satisfazendo constrangimentos de volume/peso dos reforços. Antes de se conceber o programa, foi necessário definir a formulação do problema de otimização, nomeadamente a função objetivo (energia elástica de deformação total), as variáveis de projeto, bem como os constrangimentos. Utilizou-se o ANSYS, Inc., para a análise de elementos finitos, o GLODS (global and local optimization using direct search) como algoritmo de otimização e o MATLAB, The MathWorks, Inc., para criar uma interface entre os dois primeiros programas. Este modelo foi testado para vários conjuntos de vigas de reforço, e determinou as melhores soluções num vasto leque de casos de estudo, que surgiram de dois grupos de configurações principais (configurações em esquemas de 24 e 32 posições de vigas a introduzir). Os resultados concluíram que o programa de otimização discreta de 32 posições foi, em geral, mais eficiente., en=The purpose of this work is to develop a computational model to optimize the reinforcement of plan panels with standard beams, using, for this, discrete optimization methods, subject to different loadings and boundary conditions, in order to increase its stiffness. For this, it was necessary to develop a computational model that allowed determining the optimal location of these reinforcements, as well as the type of beams to be used, satisfying constraints of volume/weight to the reinforcements. Before designing the program, it was necessary to define the formulation of the optimization problem, including the objective function (the total elastic strain energy), design variables, and constraints. It was used the ANSYS, Inc., for finite element analysis, the GLODS (global and local optimization using direct search) as optimization algorithm, and the MATLAB, The MathWorks, Inc., to create an interface between them. This model has been tested for several sets of reinforcement beams, and it determined the best solutions in a wide range of case studies, which arose from two main groups of configurations (configurations in schemes of 24 and 32 positions of beams to be introduced). The results concluded that the discrete optimization program of 32 positions was, in general, more effective.}
julho 6, 2016, 10:0
Publicação
Obra sujeita a Direitos de Autor
Orientação
ORIENTADOR
José Arnaldo Pereira Leite Miranda Guedes
Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)
Professor Associado
