Texto completo
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| Autor(es): |
Thaís Almeida Ribeiro de Castro
Número total de Autores: 1
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| Tipo de documento: | Dissertação de Mestrado |
| Imprenta: | São Paulo. |
| Instituição: | Universidade de São Paulo (USP). Escola Politécnica (EP/BC) |
| Data de defesa: | 2022-12-15 |
| Membros da banca: |
Renato Picelli Sanches;
Ronaldo Carrion;
William Martins Vicente
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| Orientador: | Renato Picelli Sanches |
| Resumo | |
A Otimização Topológica (OT) é um método computacional que vem ganhando cada vez mais notoriedade tanto no meio acadêmico, quanto no industrial. Esse crescimento se deve, em parte, aos avanços tecnológicos e ao consequente aumento da capacidade computacional, que permitem o uso de OT em problemas reais cada vez mais complexos. A ideia do método é criar um layout estrutural (desconhecido a priori) com ótimo desempenho independente da experiência do projetista, oferecendo assim grande liberdade de projeto na obtenção de estruturas ótimas. Embora os procedimentos de OT tenham alcançado um nível satisfatório de maturidade, um problema científico ainda desafiador nessa área ´e como adequar o método para conciliar diferentes físicas. Nesse contexto, a Otimização Topológica Acústica (OTA) ´e identificada como um tema aberto à pesquisa com poucos estudos publicados até o momento, quando comparado a outras físicas. Este projeto propõe e investiga o uso do método de Otimização Topológica de Estruturas Binárias com Recorte de Geometria (TOBS-GT do inglês Topology Optimization of Binary Structures with Geometry Trimming) para sistemas acústicos. O método TOBS-GT combina variáveis binárias, linearização sequencial, filtro de sensibilidade e programação linear inteira. O Método dos Elementos Finitos (MEF) é utilizado para resolver a análise acústica, as sensibilidades são computadas pelo método adjunto via diferenciação automática e a malha de MEF é separada da malha de otimização. As regiões sólidas são removidas do domínio de análise a cada iteração para maior precisão do modelo físico. A metodologia proposta foi utilizada para otimizar uma sala e um dispositivo atenuador sonoro. Resultados promissores foram obtidos, onde topologias finais reduziram significativamente o nível de pressão sonora no domínio objetivo. Estudos mostraram um tempo computacional relativamente curto e que, conforme esperado, o MEF ´e o gargalo do processo de otimização. Para todos os exemplos propostos, o critério de convergência foi atingido em poucas iterações, sugerindo que o método TOBS-GT possa oferecer maior vantagem neste quesito em comparação a outros métodos de OT. (AU) | |
| Processo FAPESP: | 20/06229-3 - Otimização topológica de problemas acústico-estrutura submarinos |
| Beneficiário: | Thais Almeida Ribeiro de Castro |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Mestrado |