Desenvolvimento de ferramentas para otimização de estruturas

• Processo: 00/14485-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2001
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2002
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Pesquisador responsável: Susana Angélica Falco Meira
• Beneficiário: Susana Angélica Falco Meira
• Empresa: Fibraforte Engenharia Indústria e Comércio Ltda
• Vinculado ao auxílio: 99/06295-3 - Desenvolvimento de ferramenta para otimização de estruturas, AP.PIPE
• Assunto(s): Análise estrutural Método dos elementos finitos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Analise De Estruturas | Elementos Finitos | Otimizacao Estrutural

Resumo

Neste programa de inovação tecnológica, busca-se o desenvolvimento de ferramentas com maior eficiência e abrangência para o projeto ótimo de estruturas. Para este fim, foram utilizados os códigos comerciais MSC.Patran e MSC.Nastran para a geração e otimização de problemas estruturais, respectivamente. A pesquisa foi dividida em três atividades principais que serão apresentadas a seguir. Uma parte da nossa pesquisa consistiu no desenvolvimento de uma nova interface Faipa/Nastran adicionado um novo e robusto algoritmo de otimização aos já existentes na Solução 200 e expandindo a capacidade do Faipa90. A interface programada na Fase I, usando uma versão mais simples do Faipa, teve que ser adaptada para trabalhar com a arquitetura da versão completa e atualizada do Faipa90, sem ter acesso ao seu código-fonte. As dificuldades encontradas na Fase I foram superadas, mostrando-se, através de exemplos, a viabilidade do Faipa em aplicações práticas de otimização estrutural e o funcionamento satisfatório da interface. Da forma que está codificada, esta interface tem muita flexibilidade no sentido de poder fazer o acoplamento do MSC.Nastran com qualquer outro programa de otimização disponível no mercado ou métodos de otimização mais eficientes que venham a surgir. Outro dos temas estudados neste projeto foi o desenvolvimento das ferramentas de otimização de forma de estruturas existentes na Solução 200 do MSC.Nastran. Os métodos disponíveis no MSC.Nastran para a geração dos vetores base, que irão determinar as formas admissíveis da estrutura, não são triviais. Somente um usuário com conhecimentos sólidos de otimização estrutural e, principalmente, experiência com otimização de forma pode construir rapidamente vetores base eficientes. Com o intuito de familiarizar os usuários do MSC.Nastran com estas ' ferramentas de otimização, apresentam-se algumas dificuldades superadas, vantagens e desvantagens da sua aplicação e exemplos práticos para a otimização de forma de estruturas. Nossa pesquisa também se direcionou para o desenvolvimento de uma interface gráfica no MSC.Patran objetivando a automatização dos processos de otimização a serem resolvidos com a Solução 200 do MSC.Nastran. O MSC.Patran, além de constituir um ambiente gráfico poderoso para pré- e pós-processamento de análises por elementos finitos, possui uma linguagem de programação (PCL) que lhe permite muita versatilidade no sentido de admitir customizações voltadas para aplicações específicas. A flexibilidade da linguagem PCL permite a geração de ferramentas previamente inexistentes no MSC.Patran e a inclusão destas ferramentas nos menus do aplicativo original. Desta maneira, permite-se a criação de uma interface amigável com o usuário, orientando na definição do problema de otimização. Assim, a empresa estará preparada para desenvolver "customização" de softwares de otimização de estruturas, ingressando num promissor mercado de desenvolvimento de "softwares de engenharia". (AU)