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O presente trabalho enfoca o problema da síntese automatizada de sistemas mecânicos, através de estudos de casos relacionados ao projeto de componentes da indústria automotiva. E feita uma revisão bibliográfica das técnicas fundamentais da síntese no contexto aqui colocado: a análise pelo método dos elementos finitos, a otimização não-linear e os métodos de redução de modelos ou técnicas de aproximação. Foram escolhidas duas ferramentas computacionais de destaque (VMA/GENESIS e MSC/NASTRAN) para a aplicação da referida metodologia em três estudos de caso: otimização de forma de uma peça obtida por fundição, otimização do comportamento dinâmico de uma estrutura excitada pela fonte de potência do veículo e comparação de diferentes técnicas de otimização aplicadas sobre um componente de suspensão a ar. Finalmente, para uma das situações estudadas, é desenvolvida uma aplicação experimental através da técnica da fotoelasticidade.

The present work focuses the problem of mechanical systems automated structural synthesis by means of case studies related to the design of components belonging to the automotive industry. A bibliographic review about the synthesis fundamental techniques (in the context presented here) is done: the analysis by the finite element method, the non-linear optimization and the model reduction or approximation techniques. Two first tier software tools were chosen (VMA/GENESIS and MSC/NASTRAN) in order to apply the aforementioned methodology in three case studies: the shape optimization of a part obtained by iron casting, the optimization of the dynamic behaviour of a structure excited by the vehicle’s powertrain and the comparisson between two difierent optimization techniques applied to an air suspension component. Finally, for one of the studied situations, a photoelastic experimental application is developed.

Dissertação (Mestrado)