[pt] OTIMIZAÇÃO TOPOLÓGICA DE ESTRUTURAS HIPERELÁSTICAS BASEADA EM MÉTODOS DE INTERPOLAÇÃO

• Main Author: VINICIUS OLIVEIRA FONTES
• Publication Date: 2021
• Format: Doctoral thesis
• Language: eng
• Source: Repositório Institucional da PUC-RIO (Projeto Maxwell)
• Download full: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=52861&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=52861&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.52861
• topic: [pt] ELEMENTO FINITO; [pt] HIPERELASTICIDADE ADITIVA; [pt] INTERPOLACAO DE ENERGIA; [pt] NAO LINEARIDADE GEOMETRICA; [pt] OTIMIZACAO TOPOLOGICA; [en] FINITE ELEMENTS; [en] ADDITIVE HYPERELASTICITY; [en] ENERGY INTERPOLATION; [en] GEOMETRIC NONLINEARITY; [en] TOPOLOGY OPTIMIZATION

[pt] O design otimizado de estruturas considerando não-linearidades tem sido amplamente pesquisado nas décadas recentes. A análise de elementos finitos aplicada à otimização topológica é prejudicada pela deformação excessiva de elementos de baixa densidade sob alta compressão, o que impede o processo de encontrar uma solução ótima. Dois métodos, o esquema Interpolação de Energia e a técnica de Hiperelasticidade Aditiva, são implementados para superar essa dificuldade no problema de minimização da flexibilidade, e modelos de materiais hiperelásticos são usados para investigar suas influências na topologia otimizada. O Método das Assíntotas Móveis é usado para atualizar as variáves de projeto cujas sensibilidades foram calculadas pelo método adjunto. A equação de estado é resolvida através do método de Newton-Raphson com um incremento de carga ajustável para reduzir o custo computacional. Resultados de dois problemas de referência são comparado com aqueles já estabelecidos na literatura. O uso de diferentes modelos hiperelásticos apresentou pouca influência no design final da estrutura. O método de Interpolação de Energia foi capaz de convergir para cargas muito maiores que o método padrão, enquanto a Hiperelasticidade Aditiva apresentou dificuldades de convergência em estado plano de deformação.