Otimização Topológica Considerando Incertezas com Critério de Falha em Tensão

• Processo: 15/25199-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2016
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2019
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Civil - Estruturas
• Pesquisador responsável: André Teófilo Beck
• Beneficiário: Gustavo Assis da Silva
• Instituição Sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Mecânica das estruturas Otimização topológica Confiabilidade estrutural
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Confiabilidade Estrutural | Mecânica das Estruturas | otimização topológica | Projeto Ótimo | Rbdo | Confiabilidade Estrutural

Resumo

Resultados de otimização estrutural devem ser robustos em relação às incertezas inerentes à resistência dos materiais e às ações estruturais. Esta percepção levou ao desenvolvimento de diferentes metodologias para a consideração de incertezas na otimização estrutural: otimização estocástica ou robusta, otimização fuzzy, otimização baseada em confiabilidade e otimização de riscos. No entanto, na literatura de otimização topológica verifica-se poucos trabalhos que abordam a quantificação de incertezas e seus potenciais impactos no desempenho futuro da estrutura. Dentre os poucos trabalhos encontrados, a maior parte utiliza critérios de projeto baseados na flexibilidade da estrutura, que são mais fáceis de resolver devido às suas propriedades matemáticas, que permitem implementação e resolução computacional relativamente simples. Entretanto, estas abordagens não são necessariamente úteis na maioria das aplicações práticas. Neste projeto propõe-se o estudo de otimização topológica considerando incertezas e utilizando critério de projeto de falha em tensão, que é um dos critérios de falha mais importantes em problemas reais de engenharia do ponto de vista de confiabilidade estrutural. Serão consideradas as abordagens de otimização baseada em confiabilidade (RBDO) e de otimização de riscos. A otimização de riscos permite estudar o efeito das consequências de falha na forma ótima de uma estrutura, bem como encontrar o ponto ótimo de compromisso entre diferentes modos de falha de um sistema estrutural. Este projeto encontra aplicações em diversos ramos da engenharia, como projeto de estruturas (eng. civil), e nos setores automotivo, aeronáutico e aeroespacial.

Publicações científicas

(4)

(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)

DA SILVA, GUSTAVO ASSIS; BECK, ANDRE TEOFILO; SIGMUND, OLE. Stress-constrained topology optimization considering uniform manufacturing uncertainties. COMPUTER METHODS IN APPLIED MECHANICS AND ENGINEERING, v. 344, p. 512-537, FEB 1 2019. (15/25199-0)

DA SILVA, GUSTAVO ASSIS; CARDOSO, EDUARDO LENZ; BECK, ANDRE TEOFILO. Non-probabilistic robust continuum topology optimization with stress constraints. STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION, v. 59, n. 4, p. 1181-1197, APR 2019. (15/25199-0)

DA SILVA, G. A.; BECK, A. T.; CARDOSO, E. L.. Topology optimization of continuum structures with stress constraints and uncertainties in loading. INTERNATIONAL JOURNAL FOR NUMERICAL METHODS IN ENGINEERING, v. 113, n. 1, p. 153-178, JAN 6 2018. (15/25199-0)

DA SILVA, GUSTAVO ASSIS; BECK, ANDRE TEOFILO. Reliability-based topology optimization of continuum structures subject to local stress constraints. STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION, v. 57, n. 6, p. 2339-2355, JUN 2018. (15/25199-0)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

SILVA, Gustavo Assis da. Otimização topológica considerando incertezas com critério de falha em tensão. 2019. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Escola de Engenharia de São Carlos (EESC/SBD) São Carlos.