Otimização topológica binária de estruturas com abordagem de tensão
Abstract
Este trabalho apresenta uma abordagem inovadora na área de otimização topológica, focalizando
no método Topology Optimization of Binary Structures (TOBS). O objetivo principal
consiste em desenvolver um algoritmo de otimização topológica, diferenciando-se ao utilizar
a à tensão como critério de sensibilidade, em contrapartida à deformação comumente
adotada. Para tal, é elaborada uma forma modificada da P-norma, e introduzido funções
auxiliares para contornar problemas computacionais. A motivação para esta escolha reside
na busca por soluções mais eficientes e realistas para problemas de engenharia, onde a
tensão desempenha um papel crucial na determinação da integridade estrutural. Visando
uma otimização mais precisa e alinhada com as demandas práticas, foram analisados
casos de vigas engastadas com forças aplicadas em diferentes pontos, sendo assim, a
metodologia proposta é validada por meio de estudos de caso e comparada com abordagens
convencionais, evidenciando sua eficácia e vantagens na otimização de estruturas
complexas. Os resultados obtidos demonstram não apenas a viabilidade da abordagem
proposta, mas também seu potencial para melhorar significativamente o desempenho e
a confiabilidade de projetos estruturais, chegando a casos com uma redução de mais de
20% na tensão máxima da estrutura final, mantendo a energia de deformação com uma diferença
de aproximadamente 3%. Entretanto, é notável que o a metodologia ainda não se
encontra completamente madura, sofrendo muitas vezes com grandes oscilações e necessitando
mais número de interações para alcançar a convergência. Este trabalho contribui
para o avanço do campo da otimização topológica, destacando a importância de considerar
a tensão como critério de sensibilidade. Ao desbravar novos horizontes nessa área, abrese
espaço para a aplicação prática em diversos setores da engenharia, proporcionando
soluções mais robustas e eficientes na busca pela excelência em projetos estruturais.
Collections
- TCC Engenharia Mecânica [115]