Otimização estrutural multi-objetivo de pórticos espaciais em aço com variáveis de projeto não usuais
| Ano de defesa: | 2022 |
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| Autor(a) principal: |
Motta, Júlia de Castro
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| Orientador(a): |
Lemonge, Afonso Celso de Castro
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| Banca de defesa: |
Kripka, Moacir
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Hallak, Patricia Habib
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
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| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil (PEC)
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| Departamento: |
Faculdade de Engenharia
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| País: |
Brasil
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| Palavras-chave em Português: | |
| Área do conhecimento CNPq: | |
| Link de acesso: | https://doi.org/10.34019/ufjf/di/2022/00087 https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/14179 |
Resumo: | Em problemas de engenharia estrutural, é de grande interesse do projetista encontrar a solução mais econômica possível, que atenda as exigências impostas em normas técnicas. Encontrar soluções mais econômicas que atendam os critérios de segurança pode demandar um processo de tentativa-e-erro geralmente de alto custo computacional. Para contornar esse problema formulam-se problemas de otimização estrutural com o objetivo de encontrar a solução ótima, ou próxima da ótima, desejada. Os problemas de otimização podem apresentar um ou mais objetivos. Em geral, no contexto da otimização estrutural, o peso, a massa ou custo da estrutura é o principal objetivo a ser minimizado. Por outro lado, caso seja desejado aumentar o desempenho estrutural, o problema pode ser formulado com mais objetivos, que são conflitantes. Para resolvê-lo, pode-se recorrer à otimização multi-objetivo, onde estão também presentes funções objetivo relacionadas, por exemplo, à minimização de deslocamentos máximos, maximização de fatores de carga crítica referentes à estabilidade global da estrutura, melhor comportamento dinâmico, além de outros. Esta dissertação tem como objetivo a formulação, solução e análise de vários problemas de otimização estrutural multi-objetivo de pórticos espaciais de aço considerando esses objetivos combinados de várias maneiras. Quando um ou mais destes não são considerados como objetivos os mesmos tornam-se restrições. Ademais, além de considerar as variáveis de projeto tradicionais relacionadas às seções transversais dos membros que se referem a um conjunto de perfis metálicos comerciais, são consideradas também a orientação dos pilares e suas posições como variáveis de projeto. Nos exemplos estudados, a procura pelas melhores soluções é feita através de algoritmos baseados em Evolução Diferencial para problemas multi-objetivo. Para os experimentos numéricos analisados são apresentadas frentes de Pareto em duas, três e quatro dimensões. Sobres estas frentes são apresentadas análises detalhadas acerca das soluções não-dominadas. Além disso, um método de tomada de decisão de torneio multicritério é utilizado para extrair as soluções mais adequadas aos critérios definidos pelo projetista e vários indicadores de desempenho são usados para a comparação dos algoritmos. |