Otimização de topologia de estruturas e componentes
محفوظ في:
| المؤلف الرئيسي: | |
|---|---|
| تاريخ النشر: | 2010 |
| التنسيق: | Master thesis |
| اللغة: | por |
| المصدر: | Repositório Institucional da UFG |
| Download full: | http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tde/1322 |
الملخص: | Topology optimization (TO) is an optimization technique that aims to help the designer in the phase of structural conception, seeking a better distribution of one fixed amount of material in a extended design domain. It combines a method of structural analysis with a mathematical programming (MP) algorithm. In this work, structural analysis is done by Finite Element Method (FEM) and the solution algorithm employed is the Optimality Criteria (OC). One of the main themes of research in TO refer to the regularization techniques, needed to make the solutions free of the classic numerical instabilities of the problem: the instability of the checkerboard and mesh dependency. The goal of this work is study the traditional regularization techniques found in literature as the sensitivity filter by Sigmund, Continuous Approximation of Material Distribution (CAMD) and projection techniques. A new projection technique is proposed in order to obtain solutions close to the void-solid form. The objective function is the mean compliance of the structure, and is imposed a restriction on the total volume of material to be distributed. Is used the model Solid Isotropic Material with Penalization (SIMP) to parameterize the distribution of isotropic materials, and their adaptation FGM-SIMP for functionally graded materials (FGM). To illustrate the behavior of these techniques examples of application are shown, fruits of the computational implementation. |
| _version_ | 1871426421856927744 |
|---|---|
| author | TRALDI, Marco Antônio Borges |
| author_browse | TRALDI, Marco Antônio Borges |
| author_facet | TRALDI, Marco Antônio Borges |
| author_role | author |
| bitstream.checksum.fl_str_mv | 93d641fe65bccb8763ec9b2e879faee7 cc73c4c239a4c332d642ba1e7c7a9fb2 |
| bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv | MD5 MD5 |
| bitstream.url.fl_str_mv | http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/3db296db-470e-45a5-bcbd-7766b4ea3b4f/download http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/ea1583fe-30a1-42c3-a198-49e2916c3cb1/download |
| collection | Repositório Institucional da UFG |
| contributor_str_mv | ALMEIDA, Sylvia Regina Mesquita de |
| dc.contributor.advisor1.fl_str_mv | ALMEIDA, Sylvia Regina Mesquita de |
| dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv | http://lattes.cnpq.br/1855764480221018 |
| dc.contributor.author.fl_str_mv | TRALDI, Marco Antônio Borges |
| dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv | http://lattes.cnpq.br/6831702118428755 |
| dc.date.accessioned.fl_str_mv | 2014-07-29T15:18:19Z |
| dc.date.available.fl_str_mv | 2010-12-03 |
| dc.date.issued.fl_str_mv | 2010-08-13 |
| dc.format.none.fl_str_mv | application/pdf |
| dc.identifier.citation.fl_str_mv | TRALDI, Marco Antônio Borges. Topology optimizatin of sctructures and components. 2010. 37 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2010. |
| dc.identifier.uri.fl_str_mv | http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tde/1322 |
| dc.language.iso.fl_str_mv | por |
| dc.publisher.country.fl_str_mv | BR |
| dc.publisher.department.fl_str_mv | Engenharias |
| dc.publisher.initials.fl_str_mv | UFG |
| dc.publisher.none.fl_str_mv | Universidade Federal de Goiás |
| dc.publisher.program.fl_str_mv | Mestrado em Geotecnia e Construção Civil |
| dc.rights.driver.fl_str_mv | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| dc.source.none.fl_str_mv | reponame:Repositório Institucional da UFG instname:Universidade Federal de Goiás (UFG) instacron:UFG |
| dc.subject.cnpq.fl_str_mv | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS::MECANICA DAS ESTRUTURAS |
| dc.subject.eng.fl_str_mv | Topology optimization Projection technique Projection p-q |
| dc.subject.por.fl_str_mv | Otimização de topologia Técnica de projeção Projeção p-q |
| dc.title.alternative.eng.fl_str_mv | Topology optimizatin of sctructures and components |
| dc.title.por.fl_str_mv | Otimização de topologia de estruturas e componentes |
| dc.type.driver.fl_str_mv | info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| dc.type.status.fl_str_mv | info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| description | Topology optimization (TO) is an optimization technique that aims to help the designer in the phase of structural conception, seeking a better distribution of one fixed amount of material in a extended design domain. It combines a method of structural analysis with a mathematical programming (MP) algorithm. In this work, structural analysis is done by Finite Element Method (FEM) and the solution algorithm employed is the Optimality Criteria (OC). One of the main themes of research in TO refer to the regularization techniques, needed to make the solutions free of the classic numerical instabilities of the problem: the instability of the checkerboard and mesh dependency. The goal of this work is study the traditional regularization techniques found in literature as the sensitivity filter by Sigmund, Continuous Approximation of Material Distribution (CAMD) and projection techniques. A new projection technique is proposed in order to obtain solutions close to the void-solid form. The objective function is the mean compliance of the structure, and is imposed a restriction on the total volume of material to be distributed. Is used the model Solid Isotropic Material with Penalization (SIMP) to parameterize the distribution of isotropic materials, and their adaptation FGM-SIMP for functionally graded materials (FGM). To illustrate the behavior of these techniques examples of application are shown, fruits of the computational implementation. |
| eu_rights_str_mv | openAccess |
| format | masterThesis |
| id | UFG-2_db18fc7c63000e5cd0ba6c07a6bb5c8e |
| identifier_str_mv | TRALDI, Marco Antônio Borges. Topology optimizatin of sctructures and components. 2010. 37 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2010. |
| instacron_str | UFG |
| institution | UFG |
| instname_str | Universidade Federal de Goiás (UFG) |
| language | por |
| network_acronym_str | UFG-2 |
| network_name_str | Repositório Institucional da UFG |
| oai_identifier_str | oai:repositorio.bc.ufg.br:tde/1322 |
| publishDate | 2010 |
| publishDateSort | 2010 |
| publisher.none.fl_str_mv | Universidade Federal de Goiás |
| reponame_str | Repositório Institucional da UFG |
| repository.mail.fl_str_mv | grt.bc@ufg.br |
| repository.name.fl_str_mv | Repositório Institucional da UFG - Universidade Federal de Goiás (UFG) |
| repository_id_str | oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/1234 |
| spelling | ALMEIDA, Sylvia Regina Mesquita dehttp://lattes.cnpq.br/1855764480221018http://lattes.cnpq.br/6831702118428755TRALDI, Marco Antônio Borges2014-07-29T15:18:19Z2010-12-032010-08-13TRALDI, Marco Antônio Borges. Topology optimizatin of sctructures and components. 2010. 37 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2010.http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tde/1322Topology optimization (TO) is an optimization technique that aims to help the designer in the phase of structural conception, seeking a better distribution of one fixed amount of material in a extended design domain. It combines a method of structural analysis with a mathematical programming (MP) algorithm. In this work, structural analysis is done by Finite Element Method (FEM) and the solution algorithm employed is the Optimality Criteria (OC). One of the main themes of research in TO refer to the regularization techniques, needed to make the solutions free of the classic numerical instabilities of the problem: the instability of the checkerboard and mesh dependency. The goal of this work is study the traditional regularization techniques found in literature as the sensitivity filter by Sigmund, Continuous Approximation of Material Distribution (CAMD) and projection techniques. A new projection technique is proposed in order to obtain solutions close to the void-solid form. The objective function is the mean compliance of the structure, and is imposed a restriction on the total volume of material to be distributed. Is used the model Solid Isotropic Material with Penalization (SIMP) to parameterize the distribution of isotropic materials, and their adaptation FGM-SIMP for functionally graded materials (FGM). To illustrate the behavior of these techniques examples of application are shown, fruits of the computational implementation.A otimização de topologia (OT) é uma técnica de otimização que visa auxiliar o projetista na fase de concepção estrutural, buscando a melhor distribuição de uma quantidade fixa de material em um domínio estendido de projeto. Combina um método de análise estrutural com um algoritmo de programação matemática (PM). Neste trabalho, a análise estrutural é feita pelo Método dos Elementos Finitos (MEF) e o algoritmo de solução utilizado é o Critério de Otimalidade (CO). Um dos principais temas de pesquisa em OT remete às técnicas de regularização, necessárias para tornar as soluções livres das instabilidades numéricas clássicas do problema: a instabilidade do tabuleiro de xadrez (checkerboard) e a dependência de malha. O objetivo deste trabalho é estudar as técnicas de regularização tradicionais encontradas na literatura como o filtro de sensibilidade de Sigmund, Continuous Approximation of Material Distribution (CAMD) e técnicas de projeção. Uma nova técnica de projeção é proposta visando a obtenção de soluções próximas à forma vazio-sólido. A função objetivo é a flexibilidade média da estrutura, sendo imposta uma restrição ao volume total de material a ser distribuído. Utiliza-se o modelo Solid Isotropic Material with Penalization (SIMP) para parametrizar a distribuição de materiais isotrópicos, e sua adaptação FGM-SIMP para materiais com gradação funcional (FGM). Para ilustrar o comportamento das técnicas estudadas são apresentados exemplos de aplicação, frutos das implementações computacionais realizadas.application/pdfhttp://repositorio.bc.ufg.br/TEDE/retrieve/4109/Dissertacao%20Marco%20Antonio%20Borges%20Traldi.pdf.jpgporUniversidade Federal de GoiásMestrado em Geotecnia e Construção CivilUFGBREngenhariasOtimização de topologiaTécnica de projeçãoProjeção p-qTopology optimizationProjection techniqueProjection p-qCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS::MECANICA DAS ESTRUTURASOtimização de topologia de estruturas e componentesTopology optimizatin of sctructures and componentsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFGinstname:Universidade Federal de Goiás (UFG)instacron:UFGORIGINALDissertacao Marco Antonio Borges Traldi.pdfapplication/pdf492440http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/3db296db-470e-45a5-bcbd-7766b4ea3b4f/download93d641fe65bccb8763ec9b2e879faee7MD51THUMBNAILDissertacao Marco Antonio Borges Traldi.pdf.jpgDissertacao Marco Antonio Borges Traldi.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1943http://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstreams/ea1583fe-30a1-42c3-a198-49e2916c3cb1/downloadcc73c4c239a4c332d642ba1e7c7a9fb2MD52tde/13222014-07-30 03:11:08.925open.accessoai:repositorio.bc.ufg.br:tde/1322http://repositorio.bc.ufg.br/tedeRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.bc.ufg.br/tedeserver/oai/requestgrt.bc@ufg.bropendoar:oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/12342014-07-30T06:11:08Repositório Institucional da UFG - Universidade Federal de Goiás (UFG) |
| spellingShingle | Otimização de topologia de estruturas e componentes TRALDI, Marco Antônio Borges Otimização de topologia Técnica de projeção Projeção p-q Topology optimization Projection technique Projection p-q CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS::MECANICA DAS ESTRUTURAS |
| status_str | publishedVersion |
| title | Otimização de topologia de estruturas e componentes |
| title_full | Otimização de topologia de estruturas e componentes |
| title_fullStr | Otimização de topologia de estruturas e componentes |
| title_full_unstemmed | Otimização de topologia de estruturas e componentes |
| title_short | Otimização de topologia de estruturas e componentes |
| title_sort | Otimização de topologia de estruturas e componentes |
| topic | Otimização de topologia Técnica de projeção Projeção p-q Topology optimization Projection technique Projection p-q CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS::MECANICA DAS ESTRUTURAS |
| url | http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tde/1322 |