Otimização de estruturas treliçadas através do algoritmo CIOA considerando restrições de frequências naturais

Abstract

A otimização desempenha um papel fundamental dentro do contexto da crescente competição de mercado atual, o que torna a pesquisa e o desenvolvimento de diferentes métodos de otimização um assunto de grande importância e interesse econômico. Algumas formulações podem resultar em modelos matemáticos bastante complexos e, consequentemente, o desenvolvimento de novas ferramentas matemáticas e computacionais se torna necessário, entre eles, observa-se em diversas publicações o emprego de algoritmos meta-heurísticos para resolver problemas complexos de otimização. Nesse contexto, o presente trabalho analisa o uso de um algoritmo meta-heurístico chamado Circle-Inspired Optimization Algorithm (CIOA) na otimização de estruturas treliçadas com restrições de frequência natural. As estruturas apresentadas nesse trabalho já foram estudadas por diversos autores por meio de outros métodos, cujos resultados constam na literatura. Portanto os resultados de otimização obtidos neste trabalho são comparados aos já consagrados, com o intuito de validar o método. Conclui-se que o algoritmo teve um bom desemprenho em todos os casos, apresentando inclusive a melhor otimização para dois deles.

Optimization plays a fundamental role within the context of the current growing market competition, making the research and development of different optimization methods a matter of great importance and economic interest. However, some formulations can result in highly complex mathematical models, thus necessitating the development of new mathematical and computational tools. Among these, the use of metaheuristic algorithms to solve complex optimization problems has been validated in many papers. In this context, the present work analyzes the use of a metaheuristic algorithm called Circle-Inspired Optimization Algorithm (CIOA) for optimizing truss structures with natural frequency constraints. The structures used are considered reference, as they have already been studied by various authors using other methods, and their results are documented in the literature. Therefore, the optimization results obtained in this work are compared to the established ones, with the aim of validating the method. It is concluded that the algorithm performed well in all cases, even presenting the best optimization for two of them.