Otimização topológica com restrições locais de ângulo de fabricação em manufatura - Jahn, Carlos Rogério (2020)
A manufatura aditiva é um processo de fabricação que adiciona matéria prima sobre uma região pré-determinada para formar o componente final. O processo é executado camada a camada, proporcionando assim maior liberdade geométrica à forma final do componente, gerando uma sinergia com os resultados propostos pela otimização topológica. Porém, mesmo com a liberdade proporcionada pelo processo, algumas restrições devem ser observadas para garantir a qualidade final do componente. Uma dessas restrições é denominada de overhang, caracterizada pela diferença angular excessiva entre camadas adjacentes. Caso esta diferença seja maior que um limite imposto, podem ocorrer falhas entre essas camadas. Existem algumas formas de tratar ooverhang, sendo uma delas considerar seu efeito na otimização, na forma de umaou mais restrições. Este trabalho aborda o uso da otimização topológica de estruturas contínuas sob restrições locais de ângulo de fabricação (overhang), voltado ao processo de manufatura aditiva. A metodologia proposta neste trabalho é uma variação da proposta de Zhang, Cheng e Xu (2019), aplicada em forma local, com o uso do método do Lagrangiano Aumentado esteepest descent adaptado. Diferentes tamanhos de domínios e condições de contorno foram utilizados para estudar as propriedades da formulação proposta.