Otimização topológica com variáveis binárias

Resumo

A otimização estrutural topológica visa obter soluções binárias {0,1} representando desenhos estruturais ótimos. Contudo, o problema de otimização com variáveis de projeto {0,1} é de longa data considerado difícil ou até impossível de ser resolvido. Por isso, o problema relaxado usando densidades contínuas se tornou bastante popular. Por outro lado, tem-se visto um aumento considerável no número de praticantes dos métodos baseados em uma separação clara entre as regiões sólido e vazio. Juntamente com isso, uma tendência no uso da otimização topológica é na solução de problemas multifísicos, onde meios físicos distintos e fronteiras estruturais bem definidas são as características dominantes do problema. Recentemente, desenvolvemos o método TOBS (Topology Optimization of Binary Structures). No melhor de nosso conhecimento, o TOBS é o primeiro método a obter soluções convergentes e independentes da malha usando programação matemática formal e variáveis de projeto binárias. O objetivo geral deste projeto é continuar o desenvolvimento do método TOBS. Objetivos específicos incluem a realização de uma extensa revisão da literatura científica dos métodos de programação linear inteira, a seleção dos otimizadores e a escolha sistemática dos parâmetros de entrada. Por fim, o método TOBS será aplicado em um problema incluindo interação entre equações físicas distintas e de domínio separado. (AU)