Modelos de bielas e tirantes em estruturas considerando formulações não-lineares via otimização topológica

• Processo: 16/02327-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2019
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Civil - Estruturas
• Pesquisador responsável: Valério da Silva Almeida
• Beneficiário: Valério da Silva Almeida
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Método dos elementos finitos Análise não linear Otimização topológica Mecânica das estruturas Concreto armado
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Análise Não Linear | Concreto Armado | Elementos Finitos | Modelos de bielas e tirantes | otimização topológica | Treliça tridimensional | Mecânica das Estruturas

Resumo

O projeto visa o estudo e aplicação da otimização topológica em problemas de elasticidade para a determinação da configuração final do modelo de bielas e tirantes de estruturas em concreto armado.Para atingir tal objetivo, deve ser desenvolvido um modelo numérico onde a estrutura deve ser simulada com elementos de treliça tridimensional considerando a não-linearidade física e geométrica e onde o processo de otimização empregado é o método da otimização evolucionária estrutural, ou ESO - Evolutionary Structural Optimization. Este procedimento de otimização baseia-se na retirada sistemática e gradativa dos elementos com menores tensões em comparação com a tensão máxima da estrutura. Procedimento este também conhecido como um processo "hard-kill". O uso da treliça espacial deve ser realizado visando a representação do projeto inicial de uma estrutura no espaço tridimensional. Dessa forma, a obtenção de modelos de bielas e tirantes para geometria e carregamentos genéricos podem ser obtidos diretamente. Para isso, deve ser considerado na minimização do volume as condições de restrição de tensão.Para uma melhor representação do comportamento da estrutura, modelos não lineares físicos e geométricos são incorporados na formulação do elemento finito visando a busca da topologia ótima da estrutura. Avaliações comparativas deverão ser realizadas com base em casos clássicos da literatura e exemplos não convencionais serão estudados para se determinar seu modelo de biela e tirante resultante. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

SIMONETTI, HELIO LUIZ; ALMEIDA, VALERIO SILVA; DE ASSIS DAS NEVES, FRANCISCO; DEL DUCA ALMEIDA, VIRGIL; DE OLIVEIRA NETO, LUTTGARDES. Reliability-Based Topology Optimization: An Extension of the SESO and SERA Methods for Three-Dimensional Structures. APPLIED SCIENCES-BASEL, v. 12, n. 9, p. 24-pg., 2022-05-01. (16/02327-5)

SIMONETTI, HELIO LUIZ; DAS NEVES, FRANCISCO DE ASSIS; ALMEIDA, VALERIO S.. Multiobjective topology optimization with stress and strain energy criteria using the SESO method and a Multicriteria Tournament Decision. STRUCTURES, v. 30, p. 188-197, APR 2021. (16/02327-5)

SIMONETTI, HELIO LUIZ; ALMEIDA, VALERIO S.; DAS NEVES, FRANCISCO DE ASSIS; ALMEIDA, VIRGIL DEL DUCA; CUTRIM, MARLAN D. S.. 3D Structural Topology Optimization Using ESO, SESO and SERA: Comparison and an Extension to Flexible Mechanisms. APPLIED SCIENCES-BASEL, v. 13, n. 10, p. 22-pg., 2023-05-19. (16/02327-5)