Orientador: Renato PavanelloDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecânicaResumo: Os mecanismos flexíveis são dispositivos mecânicos que quando submetidos a determinados esforços, se deformam e por consequência geram o movimento desejado. A principal vantagem dos mecanismos flexíveis é a integração de diversas funções em uma única peça. Esta dissertação explora uma estratégia para projetar mecanismos flexíveis usando um método de Otimização Topológica. O método de otimização escolhido é o BESO (Bi-directional Evolutionary Structural Optimization) que requer uma função objetivo que considere simultaneamente os requisitos associados aos deslocamentos e as cargas do mecanismo. A formulação da função objetivo deve buscar a maximização do deslocamento desejado pelo mecanismo flexível e ao mesmo tempo a minimização dos efeitos de formação de rótulas muito delgadas que ocorrem em regiões com grandes gradientes do campo de deslocamentos. Os números de sensibilidade são definidos como a derivada da função objetivo com respeito às variáveis de projeto e são usados no método BESO para remover e adicionar material até atingir a topologia ótima. A implementação do algoritmo é validada comparando os resultados obtidos com topologias típicas de mecanismos flexíveis encontrados na literatura. Algumas considerações adicionais relacionadas com o método BESO são analisadas: a influência da rigidez da peça acionada sobre as topologias finais encontradas pelo algoritmo, a dependência dos resultados com respeito à malha de elementos finitos utilizada e a influência do domínio de projeto inicial sobre as topologias encontradasAbstract: Compliant mechanisms are mechanical monolithic devices that deform under the action of a determined force and achieve the desired displacement as a consequence of this deformation. Their main advantages are related to the possibility of integrating different functions into one mechanical device. This thesis explores a strategy for compliant mechanisms design using the Bi-directional Evolutionary Structural Optimization (BESO) method. The studied BESO procedure requires an objective function that not only ensures the desired flexibility expected for a compliant mechanism but also enough stiffness to apply external loads. A multi-criteria approach was used to make both characteristics accountable by formulating the optimization problem to maximize the displacement ratio and minimize the structure compliance. This particular objective function improves the algorithm convergence and reduces the formation of hinges. Sensitivity numbers are found by the objective function variation with respect to the design variables, to be later used in the BESO method to add and remove material until an optimal topology is achieved. The implementation is validated by comparing the results with typical topologies found from the literature. Finally, some additional considerations related to the BESO method are analyzed: the influence of the stiffness workpiece over the final topologies found with the algorithm, the dependency of the finite element mesh over the results and the impact of the initial guess design domainMestradoMecanica dos Sólidos e Projeto MecanicoMestra em Engenharia Mecânica33003017CAPES