Author(s):
Silva, José Aluísio
Date: 2019
Origin: Oasisbr
Subject(s): Otimização estrutural; Minimização da massa; Treliças tridimensionais; Estrutura -Otimização; Structural optimization; Minimizing the mass; Three-dimensional trusses; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO; Otimização estrutural; Otimização estrutural; Minimização da massa; Minimização da massa; Treliças tridimensionais; Treliças tridimensionais; Estrutura -Otimização; Estrutura -Otimização; Structural optimization; Structural optimization; Minimizing the mass; Minimizing the mass; Three-dimensional trusses; Three-dimensional trusses; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO; CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Description
Trusses are structures formed by bar connected at the ends. The minimization of the total mass of a truss is generally employed in engineering projects where light and resistant structures are sought. In this work the problem of minimization of the mass of tridimensional trusses with stress constraints is considered. To define this problem, we introduce the mathematical model of optimization and truss structures.We describe the finite element model for trusses and the nonlinear programming model for the optimization problem. To solve the proposed optimization problem, the Feasible Arc Interior Point Algorithm (FAIPA) is used. Numerical results obtained with FAIPA are presented for different types of three-dimensional structures.The optimal structures calculated with this technique show the usefulness of the problem solved in this work: the optimal structures use less material (they are cheaper) and are feasible since every bar verify the required stress constraint.
Nenhuma
Treliças são estruturas formadas por barras conectadas nas extremidades. A minimização das massas dessas treliças é geralmente empregada em projetos de engenharia onde se busca por estruturas leves e resistentes. Neste trabalho estuda-se o problema de minimização da massa de treliças tridimensionais, com restrições de tensão. Para definir este problema, apresenta-se os modelos matemáticos de otimização e de estruturas treliçadas. É descrito o modelo de elementos finitos para treliças e o modelo programação não linear para o problema de otimização. Para resolveroproblemadeotimizaçãopropostoemprega-seoFeasible Arc Interior Point Algorithm (FAIPA). São apresentados resultados numéricos obtidos com o FAIPA para diferentes tipos de estruturas tridimensionais. As estruturas ótimas calculadas com esta técnica mostram a utilidade do problema resolvido neste trabalho: as estruturas ótimas empregam menos material (são mais baratas) e são viáveis, pois verificam as restrições de tensão de cada barra.
