Publicação
Otimização de Estruturas Reticuladas com Constrangimentos de Tensão, Encurvadura e Compliance
| Resumo: | A presente dissertação tem como objetivo apresentar uma metodologia para resolver problemas de minimização de massa de estruturas reticuladas (treliças), que incluem constran- gimentos de tensão, encurvadura, compliance e densidades intermédias. Neste estudo, é apli- cada uma otimização baseada no gradiente, utilizando o algoritmo de otimização MMA e fun- ções contínuas e diferenciáveis. A metodologia utiliza dois tipos de variáveis: uma topológica, que considera a densidade artificial das barras, e uma dimensional, que consiste nas áreas das secções transversais das mesmas. A presente dissertação visa solucionar problemas relacionados com o aparecimento de mecanismos em estruturas reticuladas, pois a sua deteção e resolução são essenciais para ga- rantir a estabilidade e integridade estrutural. A abordagem proposta inclui o uso de dois métodos de otimização topológica, um cal- cula o campo de deslocamentos para as cargas aplicadas e o outro calcula diretamente as forças instaladas nas barras através da formulação plástica. Com base nestes dois métodos averigua-se estabilidade cinemática da estrutura. Também foram investigadas soluções para garantir a conectividade adequada entre os elementos da estrutura, surgindo a função de pe- nalização da densidade proposta no final desta dissertação. Adicionalmente, foi realizada uma verificação da formulação de Euler para análise de encurvadura em elementos de barra à compressão. Concluiu-se que o programa prevê de ma- neira aceitável a carga e a tensão crítica, fortalecendo a confiança na precisão das análises estruturais realizadas pelo programa para os exemplos apresentados nesta dissertação. |
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| Autores principais: | Palma, Mafalda da Costa |
| Assunto: | Otimização Topológica Compliance Treliças Mecanismos Cinemática MMA |
| Ano: | 2024 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade Nova de Lisboa |
| Idioma: | português |
| Origem: | Repositório Institucional da UNL |
| Resumo: | A presente dissertação tem como objetivo apresentar uma metodologia para resolver problemas de minimização de massa de estruturas reticuladas (treliças), que incluem constran- gimentos de tensão, encurvadura, compliance e densidades intermédias. Neste estudo, é apli- cada uma otimização baseada no gradiente, utilizando o algoritmo de otimização MMA e fun- ções contínuas e diferenciáveis. A metodologia utiliza dois tipos de variáveis: uma topológica, que considera a densidade artificial das barras, e uma dimensional, que consiste nas áreas das secções transversais das mesmas. A presente dissertação visa solucionar problemas relacionados com o aparecimento de mecanismos em estruturas reticuladas, pois a sua deteção e resolução são essenciais para ga- rantir a estabilidade e integridade estrutural. A abordagem proposta inclui o uso de dois métodos de otimização topológica, um cal- cula o campo de deslocamentos para as cargas aplicadas e o outro calcula diretamente as forças instaladas nas barras através da formulação plástica. Com base nestes dois métodos averigua-se estabilidade cinemática da estrutura. Também foram investigadas soluções para garantir a conectividade adequada entre os elementos da estrutura, surgindo a função de pe- nalização da densidade proposta no final desta dissertação. Adicionalmente, foi realizada uma verificação da formulação de Euler para análise de encurvadura em elementos de barra à compressão. Concluiu-se que o programa prevê de ma- neira aceitável a carga e a tensão crítica, fortalecendo a confiança na precisão das análises estruturais realizadas pelo programa para os exemplos apresentados nesta dissertação. |
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