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Otimização topológica considerando incertezas com critério de falha em tensão

Processo: 15/25199-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de abril de 2016
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2019
Área do 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

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; 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. Citações Web of Science: 1.
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. Citações Web of Science: 2.
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. Citações Web of Science: 4.
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. Citações Web of Science: 8.
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 São Carlos.

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