| dc.contributor | Costa, Jorge Carvalho | |
| dc.creator | Maia, Sheyla Maurício | |
| dc.date | 2022-06-10T13:40:03Z | |
| dc.date | 2022-06-10T13:40:03Z | |
| dc.date | 2021-10-28 | |
| dc.date.accessioned | 2023-09-28T23:16:19Z | |
| dc.date.available | 2023-09-28T23:16:19Z | |
| dc.identifier | Maia, Sheyla Maurício. Otimização topológica aplicada ao problema de maximização da frequência natural. São Cristóvão, 2021. Monografia (Graduação em Engenharia Civil) – Departamento de Engenharia Civil, Centro de Ciências Exatas e Tecnologia, Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2021 | |
| dc.identifier | http://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/15878 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/9087579 | |
| dc.description | The development of computational tools made possible the advancement of topology optimization applied to mechanical engineering systems. The method adjusts the best layout of a structure, optimally distributing the material in a design domain. The application of the SIMP method (Solid Isotropic Material with Penalization) allows for a well-defined layout, thus possible for fabrication as it penalizes intermediate densities, eliminating them from the final result. The model uses the Finite Element Method (FEM) for spatial discretization and to evaluate the objective function, the restraints and the sensitivities through the iterations. Since it doesn’t depend on the initial representation, the solution to a topology optimization problem can be represented with a high degree of geometric complexity. The topology optimization demands a certain level of refinement for the FE mesh, what may incur in sub-regions resembling a checkerboard pattern. Aiming towards eliminating this checkerboard instability and mesh dependency, a filter is used, either on the design variables or the sensitivities. Thus, this works aims at studying topology optimization for dynamic analysis of two-dimensional structures, presenting a Matlab cod that implements the topology optimization technique by distributing isotropic material applied to mechanical systems subject to free vibrations. As a demonstration of the efficiency of this algorithm, some numerical simulations of beams subject to different boundary conditions are presented. | |
| dc.description | O desenvolvimento de ferramentas computacionais possibilitou o avanço da otimização topológica aplicada a sistemas mecânicos na engenharia. O método ajusta o melhor leiaute de uma estrutura, distribuindo otimamente o material em um domínio de projeto. A aplicação do modelo SIMP (Material Isotrópico Sólido com Penalização, na sigla original em inglês) permite obter um leiaute bem definido e, dessa forma, possível de ser fabricado, uma vez que penaliza densidades intermediárias eliminando-as do resultado final. O modelo ainda utiliza o Método dos Elementos Finitos (MEF) para discretização espacial e no decorrer das iterações são avaliadas a função objetivo e as restrições formuladas no problema de otimização. Por não depender da geometria inicial, a solução de um problema de otimização topológica pode ser representada com um alto grau de complexidade geométrica. A otimização topológica exige certo nível de refinamento da malha de elementos finitos, o que pode ocasionar sub-regiões do domínio com aparência de um tabuleiro de xadrez. Visando tornar as soluções livres dessa instabilidade do tabuleiro de xadrez e da dependência de malha, emprega-se o filtro de sensibilidade, normalmente aplicado nas variáveis de projeto ou nos gradientes. Portanto, este trabalho tem como objetivo o estudo de otimização topológica para o caso dinâmico, aplicada a estruturas bidimensionais, apresentando um código em Matlab que implementa a técnica de otimização topológica por distribuição de material isotrópico aplicado a sistemas mecânicos sujeitos a vibração livre. Como demonstração da eficiência do algoritmo são apresentados exemplos de aplicação de otimização de vigas com diferentes condições de contorno. | |
| dc.description | São Cristóvão, SE | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | DEC - Departamento de Engenharia Civil – São Cristóvão - Presencial | |
| dc.publisher | Universidade Federal de Sergipe | |
| dc.subject | Engenharia civil | |
| dc.subject | Ensino de engenharia civil | |
| dc.subject | Otimização topológica | |
| dc.subject | Dinâmica | |
| dc.subject | SIMP | |
| dc.subject | SIMP | |
| dc.subject | Topology optimization | |
| dc.subject | Dynamics | |
| dc.subject | ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROJETOS DE MAQUINAS::CONTROLE DE SISTEMAS MECANICOS | |
| dc.title | Otimização topológica aplicada ao problema de maximização da frequência natural | |
| dc.type | Monografia | |
