Avaliação dos métodos simp e beso de otimização topológica de estruturas

Abstract

Neste trabalho os métodos de otimização topológica de estruturas SIMP e BESO são avaliados de maneira quantitativa. A eficiência das soluções numéricas é obtida por comparação com resultados de expressões analíticas para o peso ótimo de treliças planas. Curvas de eficiência das soluções numéricas em função da restrição de fração de volume imposta foram obtidas para malhas refinadas sucessivamente. Os métodos geraram topologias eficientes na maioria dos casos avaliados, com uma exceção. O método BESO se mostrou incapaz de obter soluções eficientes para baixas frações de volume e malhas pouco refinadas, enquanto o método SIMP demostrou ser mais robusto.

This work features a quantitative evaluation of the SIMP and BESO methods of structural topology optimization. The efficiency of numerical solutions is evaluated by comparison with analytic results for least-weight plane trusses. Efficiency curves are obtained with regard to imposed volume fraction for successively finer meshes. Both methods obtained efficient solutions in most cases with one exception. The BESO method failed to achieve efficient solutions for low volume fractions and coarse meshes while the SIMP method proved to be more robust.