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dc.contributor.advisorGomes, Herbert Martinspt_BR
dc.contributor.authorSavi, Eduardo Decarlipt_BR
dc.date.accessioned2019-01-22T02:36:34Zpt_BR
dc.date.issued2018pt_BR
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10183/187959pt_BR
dc.description.abstractA possibilidade de projetar peças mecânicas otimizadas topologicamente em termos da massa do material e que ao mesmo tempo atenda a critérios de falha está cada vez mais presente na rotina de tarefas do engenheiro projetista. Projetos mecânicos eficientes necessariamente passam por alguma forma de otimização. Softwares comerciais poderosos (Pyxis, Tosca, Nx 12, etc) já disponibilizam o emprego da otimização topológica em projetos com facilidades ao usuário cada vez maiores. O problema de otimização topológica com restrição de tensões, historicamente foi o que primeiramente recebeu a atenção, com os trabalhos pioneiros de Maxwell e Michell. Sua dualidade com a otimização topológica baseada em rigidez tem sido investigada, tendo sido demostrada a sua equivalência. Neste trabalho uma otimização topológica com restrição de tensões é apresentada para estruturas tridimensionais. A formulação segue os princípios do consagrado método BESO (Bidirectional Evolutionary Structural Optimization), estendido aqui para estruturas tridimensionais e sob um enfoque sem a necessidade de cálculos de gradientes para tensões equivalentes de von Mises, no contexto do Método dos Elementos Finitos. Exemplos demonstrativos da aplicação da metodologia em exemplos simples e de complexidade e esforço computacional maiores são apresentados juntamente com conclusões a respeito dos parâmetros empregados nas simulações como filtros lineares para os as tensões, taxas evolucionárias e tolerância para convergência do método. Ao final, conclui-se que a implementação foi satisfatória, nos casos analisados, apresentado topologias consistentes com as indicadas na literatura.pt
dc.description.abstractThe ability in designing topologically optimized mechanical parts in terms of mass which still complies with failure criteria is becoming more and more present in the daily routine of the designer. Efficient designs should, somehow, necessarily be optimized. Powerful commercial software (Pyxis, Tosca, Nx 12, etc.) already provide easy-to-use processing tools for topology optimization solutions. The problem of topological optimization with stress constraint historically was the one that received first attention like in the pioneering works by Maxwell and Michell. Its duality with a topological optimization based on stiffness has been investigated and its equivalence has been allegedly demonstrated. In this work a topological optimization with stress constraint is presented for three-dimensional structures. The formulation follows the well-established principles of BESO (Bidirectional Evolutionary Structural Optimization) and was extended for three-dimensional structures using an approach that dispenses, in a Finite Element Method context, gradient evaluations for von Mises equivalent stress. The examples of the methodology are applied to simple examples and with increase complexity and computational cost. Remarks on the parameters used in the simulations like linear filter for stress, evolutionary rate and tolerance values for the method’s convergence are presented and discussed. At the end, it is concluded that the implementation was satisfactory in the test cases, with the topologies that are consistent with those found in the literature.en
dc.format.mimetypeapplication/pdfpt_BR
dc.language.isoporpt_BR
dc.rightsOpen Accessen
dc.subjectTopology optimizationen
dc.subjectEngenharia mecânicapt_BR
dc.subjectFinite elementsen
dc.subjectBESOen
dc.subjectStress constraintsen
dc.titleOtimização topológica tridimensional com restrição de tensõespt_BR
dc.title.alternativeTridimensional topology optimization with stress constraints en
dc.typeTrabalho de conclusão de graduaçãopt_BR
dc.identifier.nrb001084296pt_BR
dc.degree.grantorUniversidade Federal do Rio Grande do Sulpt_BR
dc.degree.departmentEscola de Engenhariapt_BR
dc.degree.localPorto Alegre, BR-RSpt_BR
dc.degree.date2018pt_BR
dc.degree.graduationEngenharia Mecânicapt_BR
dc.degree.levelgraduaçãopt_BR


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