Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: |
2023 |
Autor(a) principal: |
Santos, Patrick dos Santos e |
Orientador(a): |
Não Informado pela instituição |
Banca de defesa: |
Não Informado pela instituição |
Tipo de documento: |
Dissertação
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Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
Idioma: |
por |
Instituição de defesa: |
Não Informado pela instituição
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Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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Departamento: |
Não Informado pela instituição
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País: |
Não Informado pela instituição
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Palavras-chave em Português: |
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Link de acesso: |
https://repositorio.udesc.br/handle/UDESC/17257
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Resumo: |
O modelo estrutural de pórtico tridimensional é amplamente empregado em estruturas da construção civil e mecânica. Nesse modelo, algumas simplificações são geralmente consideradas, como o fato das ligações entre os elementos serem idealizadas como perfeitamente rigidas. Isto não condiz com o comportamento verificado na prática, pois as conexões apresentam certo grau de flexibilidade sendo, portanto, semirrigidas. Ao incluir o efeito das conexões semirrigidas na otimização estrutural, tem-se uma representação mais realista. Nesse contexto, um objetivo frequente é minimizar os custos de manufatura dos elementos e das conexões, o que tipicamente leva a estruturas geometricamente complexas. A complexidade está associada ao número excessivo de elementos que dificultam o processo de execução da estrutura. Uma maneira de diminuir essa complexidade é prescrever um custo elevado para as conexões e empregar funções Heaviside regularizadas sobre as áreas e os comprimentos dos elementos. Destaca-se também que, na prática, perfis estruturais apresentam- se em seções padronizadas disponíveis em catálogos comerciais. Sendo assim, no processo de otimização, convém adotar variáveis discretas para as áreas padronizadas. Assim, o presente trabalho tem por objetivo apresentar uma estratégia de otimização de layout e de topologia em estruturas de pórticos tridimensionais com conexões semirrigidas, visando redução de custos e de complexidade. O problema de otimização formulado considera restrições de deslocamento e permite tratar as áreas dos elementos como variáveis de projeto continuas ou discretas. Coordenadas nodais e fatores de fixação associados à rigidez das conexões podem ser adotados como variáveis de projeto contínuas, simultaneamente às áreas. Dois aspectos do trabalho merecem destaque: (1) a aplicação da estratégia de redução da complexidade baseada em funções Heaviside para estruturas tridimensionais com conexões rígidas; (ii) a possibilidade de alteração na topologia da estrutura quando as áreas forem tratadas como pertencentes a um conjunto discreto (introdução de uma área numericamente nula). Apresentam-se resultados comprovando a eficácia das abordagens propostas. Estudos numéricos mostram em que situações a introdução dos fatores de fixação, no problema de otimização, desempenha papel relevante. Apresenta-se, também, um exemplo interessante em que o uso de variáveis contínuas para as áreas leva a uma estrutura otimizada simétrica, sendo esta simetria perdida ao adotar áreas discretas |