Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2024 |
| Autor(a) principal: |
Luz, Valéria Farias da |
| 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/20037
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Resumo: |
Mecanismos flexíveis (CMs) são usados para modificar relações cinemáticas e/ou cinéticas conectando atuadores (entradas) e receptores (saídas) de acordo com os requisitos do projeto. Ao contrário dos mecanismos tradicionais, não possuem conectores de corpo rígido (dobradiças) e seus movimentos se devem unicamente à deformação elástica, o que permite uma redução significativa no número de componentes. Determinar a geometria dos CMS pode ser muito complexo para métodos de projeto tradicionais, especialmente para modos complexos de atuação. Portanto, técnicas de otimização são comumente usadas. Os principais aspectos do uso da otimização para projetar CMs são a definição adequada da função objetivo e das restrições. Dentre as diversas abordagens para utilização da otimização no projeto de CMs está a Otimização Topológica (TO). A maioria dos trabalhos nesta área considera o equilíbrio estático, porém, muitas aplicações envolvem CMs submetidos a excitação não estática. Assim, este trabalho propõe uma nova formulação que leva em consideração o comportamento harmônico no TO de estruturas contínuas. O objetivo é maximizar a amplitude harmônica dos deslocamentos de saída, de modo que uma nova função objetivo seja proposta. O problema de otimização também possui restrições nos deslocamentos de entrada, na quantidade total de material (volume) e nas tensões harmônicas locais. Um limite de volume adaptativo, recentemente proposto na literatura, é investigado para ajustar a restrição de volume. O método Lagrangiano Aumentado (AL) é usado para incluir o grande número de restrições de tensão locais. O problema de otimização é resolvido usando o Método Globalmente Convergente do Método de Assíntotas Móveis (GMMA). A abordagem tradicional de Material Isotrópico Sólido com Penalização (SIMP) é usada como modelo de material para rigidez, e uma versão modificada é usada para modelar massa. Singularidades na parametrização de tensão são abordadas pelo relaxamento QP. Filtragem espacial e projeção não linear são usadas para controle de complexidade. As sensibilidades analíticas são obtidas usando a abordagem adjunta estendida para equações de equilíbrio harmônico. O projeto de um mecanismo inversor é utilizado para estudar a formulação proposta. Os resultados demonstram que a formulação foi capaz de gerar mecanismos com distribuições contínuas de materiais em frequências mais baixas, satisfazendo as restrições, minimizando o objetivo e realizando a inversão de fase necessária no problema do inversor. Finalmente, os resultados apresentam comparações entre diferentes parâmetros de entrada e ilustram a sensibilidade da formulação a cada conjunto de parâmetros definido |
