Otimização de forma de cascas via deformação livre de forma baseado em NURBS / Shape optimization of shell via free-form deformation NURBSbased
AUTOR(ES)
Espath, Luis Felipe da Rosa
DATA DE PUBLICAÇÃO
2010
RESUMO
Neste trabalho buscou-se consolidar a união entre três áreas do conhecimento: a parametrização de curvas e superfícies do tipo B-spline racionais não-uniformes (NURBS), a otimização matemática e a análise estrutural por elementos finitos. A união destas três áreas é realizada neste trabalho através da otimização de formas de cascas, devido ao fato de que as características mecânicas dos materiais devem refletir-se na forma da estrutura e sua distribuição de espessura expressando um máximo desempenho. Estas variáveis, forma e distribuição de espessura, possuem um rol dominante nos projetos de engenharia, já que mínimas quantidades de materiais, uma frequência específica, um estado puro de tensões de membrana são típicos objetivos de projeto. Neste contexto, obter a forma e a distribuição de espessura adequadas são conceitos intrínsecos à otimização estrutural. Portanto, implementaram-se técnicas para modificar a geometria de cascas, sem perder a parametrização, sem a necessidade de gerar uma nova malha de elementos finitos ao se modificar a forma e ainda ter controle sobre a distorção da malha para evitar erros numéricos inaceitáveis. A modificação de forma é fomentada pelo código de otimização, programação quadrática sequencial (SQP), motivado pelas análises da casca por elementos finitos. A modificação de forma é realizada pela técnica de deformação livre de forma (free-form deformation) com a parametrização NURBS. Nos resultados da otimização de formas de cascas obtiveram-se cascas com alto desempenho estrutural e esteticamente agradáveis.
ASSUNTO(S)
nurbs elementos finitos free-form deformation otimização matemática estruturas (engenharia) mathematical optimization finite element method
ACESSO AO ARTIGO
http://hdl.handle.net/10183/19043Documentos Relacionados
- AUTO-ADAPTAÇÃO E OTIMIZAÇÃO DE FORMA EM CASCAS
- Correlation of primate red nucleus discharge with muscle activity during free-form arm movements.
- FREE-FORM SOLID MODELING FOR HYBRID MODELERS
- Otimização de forma de cascas axissimétricas utilizando diferenciação automática
- OTIMIZAÇÃO DE CASCAS SUBMETIDAS A CARREGAMENTO DINÂMICO