Beso-ls: otimização topológica estrutural combinando os métodos beso e de representação de domínio por função level-set

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Duarte, Diego Santos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Niterói
• Palavras-chave em Português: Otimização topológica estrutural; BESO; Level-set; Otimização estrutural; Engenharia mecânica; Viga; Structural topology optimization; Level > set
• Link de acesso: https://app.uff.br/riuff/handle/1/22618; http://dx.doi.org/10.22409/PGMEC.2021.m.12304007708

Nos últimos anos, o campo de otimização topológica estrutural acumulou vasta contribuição científica, principalmente envolvendo os métodos SIMP, BESO e da derivada topológica. Há interesse específico na solução de problemas complexos de engenharia, como os multifísicos e não-lineares, que podem ter abordagem simplificada com técnicas cuja análise seja puramente discreta, como no caso do BESO. Mais recentemente, a penalização material do SIMP e o método phase field foram incorporados ao BESO, conduzindo a resultados bastante satisfatórios. Sendo assim, nesse trabalho, um método alternativo de otimização topológica é proposto com o intuito de utilizar tal benefício de análises discretas, adaptando a sensibilidade da nova versão do BESO ao método de representação de domínio por função level-set (LS). Nesta proposta, denominada BESO-LS, a sensibilidade do BESO é utilizada para guiar a função level-set em direção a um mínimo local do problema de otimização topológica. A presente técnica se destaca por enriquecer o método BESO com o critrério de otimalidade advindo da level-set, cujo algoritmo é extremamente simples e eficiente. A aplicabilidade do método BESO-LS é demostrada através da realização de exemplos numéricos no contexto de minimização da complacência estrutural, bem como na síntese de mecanismos flexíveis