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Abordando desafios de projeto de estruturas offshore através de otimização topológica multifísica

Processo:18/05797-8
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2018
Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2023
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
Pesquisador responsável:Renato Picelli Sanches
Beneficiário:Renato Picelli Sanches
Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Município da Instituição Sede:São Paulo
Pesquisadores associados: Hyunsun Alicia Kim ; Josué Labaki Silva ; Marcio Augusto Sampaio Pinto ; Mike Xie ; Rafael dos Santos Gioria
Bolsa(s) vinculada(s):22/11289-0 - Otimização topológica estrutural da seção mestra de um navio, BP.IC
22/11587-1 - Supressão de vibrações induzidas por vórtices através da otimização topológica de fluidos, BP.IC
22/12219-6 - Simulação de reatores de fusão nuclear para propulsão marítima, BP.IC
 + mais bolsas vinculadas 21/11792-1 - Otimização Topológica da trajetória de escoamento de fluidos por software livre, BP.IC
20/06229-3 - Otimização topológica de problemas acústico-estrutura submarinos, BP.MS
19/26281-2 - Otimização topológica de fundações estruturais offshore, BP.MS
19/26809-7 - Otimização topológica de problemas termoelásticos submarinos, BP.MS
19/18701-1 - Projeto de oleodutos offshore sob expansão térmica, BP.IC
19/15088-7 - Simulação e otimização de trajetórias de escoamento de fluidos via software livre, BP.IC
19/06985-5 - Otimização topológica com variáveis binárias, BP.MS
19/01685-3 - Abordando Desafios de Projeto de Estruturas Offshore Através de Otimização Topológica Multifísica, BP.JP - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Estruturas offshore  Interação fluido-estrutura  Interação solo-estrutura  Otimização estocástica 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Estruturas Offshore | interação fluido-estrutura | Interação solo-estrutura | otimização topológica | Problemas Multifísicos | projeto estrutural | Otimização Topológica

Resumo

Esse Projeto de Pesquisa - Jovens Pesquisadores fornecerá foco e inovação para otimização de estruturas na indústria offshore. O projeto permitirá que isso seja alcançado fornecendo tempo e recursos humanos para desenvolver novos conhecimentos em otimização topológica multifísica com carregamentos dependentes do design estrutural. Métodos baseados em fronteiras bem definidas (variáveis de função level set e discretas) serão desenvolvidos para acomodar individualmente os diferentes tipos de carregamentos estáticos e dinâmicos impostos pelas condições offshore, incluindo pressão hidrostática, escoamento de fluidos (correntezas e ventos), interação com solo marinho, expansão térmica e acústica subaquática. As metodologias desenvolvidas serão então combinadas em casos de múltiplos carregamentos de forma a representar mais realisticamente o cenário offshore. Com uma duração de quatro anos, um time baseado em Santos-SP e colaboradores nacionais e no exterior, a pesquisa desenvolverá métodos e códigos computacionais para projetos estruturais inovadores em engenharia offshore. (AU)

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Publicações científicas (24)
(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)
CORTEZ, R.; SIVAPURAM, R.; BARROS, P. L. A.; LABAKI, J.; PICELLI, R.. On the influence of soil flexibility in structural topology optimization. INTERNATIONAL JOURNAL FOR NUMERICAL AND ANALYTICAL METHODS IN GEOMECHANICS, v. 47, n. 14, p. 25-pg., . (18/05797-8, 19/26281-2, 19/01685-3)
MENDES, E.; SIVAPURAM, R.; RODRIGUEZ, R.; SAMPAIO, M.; PICELLI, R.. Topology optimization for stability problems of submerged structures using the TOBS method. COMPUTERS & STRUCTURES, v. 259, . (19/06985-5, 18/05797-8)
PICELLI, RENATO; MOSCATELLI, EDUARDO; YAMABE, PAULO VINICIUS MIYUKI; ALONSO, DIEGO HAYASHI; RANJBARZADEH, SHAHIN; DOS SANTOS GIORIA, RAFAEL; MENEGHINI, JULIO ROMANO; SILVA, EMILIO CARLOS NELLI. Topology optimization of turbulent fluid flow via the TOBS method and a geometry trimming procedure. STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION, v. 65, n. 1, . (13/24434-0, 17/27049-0, 19/01685-3, 14/50279-4, 18/05797-8)
ALONSO, DIEGO HAYASHI; ROMERO SAENZ, JUAN SERGIO; PICELLI, RENATO; NELLI SILVA, EMILIO CARLOS. opology optimization method based on the Wray-Agarwal turbulence mode. STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION, v. 65, n. 3, . (19/01685-3, 18/05797-8, 14/50279-4, 13/24434-0)
RANJBARZADEH, S.; PICELLI, R.; GIORIA, R.; SILVA, E. C. N.. Topology optimization of structures subject to non-Newtonian fluid-structure interaction loads using integer linear programming. FINITE ELEMENTS IN ANALYSIS AND DESIGN, v. 202, p. 21-pg., . (19/01685-3, 18/05797-8, 14/50279-4, 18/11474-7)
SIVAPURAM, RAGHAVENDRA; PICELLI, RENATO. Topology design of binary structures subjected to design-dependent thermal expansion and fluid pressure loads. STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION, v. 61, n. 5, . (19/01685-3, 18/05797-8)
SOUZA, B. C.; YAMABE, P. V. M.; SA, L. F. N.; RANJBARZADEH, S.; PICELLI, R.; SILVA, E. C. N.. Topology optimization of fluid flow by using Integer Linear Programming. STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION, v. 64, n. 3, p. 1221-1240, . (18/05797-8, 14/50279-4, 18/11474-7, 19/01685-3)
SILVA, K. E. S.; SIVAPURAM, R.; RANJBARZADEH, S.; GIORIA, R. S.; SILVA, E. C. N.; PICELLI, R.. Topology optimization of stationary fluid-structure interaction problems including large displacements via the TOBS-GT method. STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION, v. 65, n. 11, p. 18-pg., . (14/50279-4, 19/01685-3, 18/05797-8, 19/26809-7, 13/24434-0, 20/15230-5)
PICELLI, RENATO; SIVAPURAM, RAGHAVENDRA; XIE, YI MIN. A 101-line MATLAB code for topology optimization using binary variables and integer programming. STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION, v. 63, n. 2, p. 935-954, . (19/01685-3, 18/05797-8)
GARCIA-RODRIGUEZ, LUIS FERNANDO; KIYONO, CESAR YUKISHIGUE; PICELLI, RENATO; NELLI SILVA, EMILIO CARLOS. Influence of integer design variables in topology optimization of incompressible turbulent flow. Applied Mathematical Modelling, v. 115, p. 23-pg., . (18/05797-8, 14/50279-4, 13/24434-0)
MAFFEI, FELIPE SILVA; NOGUEIRA DE SA, LUIS FERNANDO; MOSCATELLI, EDUARDO; PICELLI, RENATO; MENEGHINI, JULIO ROMANO; NELLI SILVA, EMILIO CARLOS. Integer programming topology optimization for subsonic compressible flows with geometry trimming. INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND MASS TRANSFER, v. 201, p. 13-pg., . (21/02340-0, 18/05797-8, 20/15230-5, 14/50279-4)
AZEVEDO, ANDERSON SOARES DA COSTA; LI, HAO; ISHIDA, NAOUYUKI; SIQUEIRA, LUCAS OLIVEIRA; CORTEZ, ROMULO LUZ; SILVA, EMILIO CARLOS NELLI; NISHIWAKI, SHINJI; PICELLI, RENATO. Body-fitted topology optimization via integer linear programming using surface capturing techniques. INTERNATIONAL JOURNAL FOR NUMERICAL METHODS IN ENGINEERING, v. 125, n. 13, p. 25-pg., . (18/05797-8, 14/50279-4, 20/15230-5)
CAVALCANTE, IAGO; TAVARES, EMANUEL; PICELLI, RENATO; LABAKI, JOSUE. nfluence of foundation flexibility on the topology optimization of piled structure. INTERNATIONAL JOURNAL FOR NUMERICAL AND ANALYTICAL METHODS IN GEOMECHANICS, v. 46, n. 4, . (18/05797-8)
AZEVEDO, ANDERSON SOARES DA COSTA; RANJBARZADEH, SHAHIN; GIORIA, RAFAEL DOS SANTOS; SILVA, EMILIO CARLOS NELLI; PICELLI, RENATO. On the multi-objective perspective of discrete topology optimization in fluid-structure interaction problems. Applied Mathematical Modelling, v. 127, p. 17-pg., . (18/05797-8, 20/15230-5, 14/50279-4, 19/01685-3)
PICELLI, RENATO; TOWNSEND, SCOTT; KIM, H. ALICIA. Microstructural Stress Shape Optimization Using the Level Set Method. JOURNAL OF MECHANICAL DESIGN, v. 142, n. 11, . (18/05797-8)
GUIRGUIS, DAVID; AULIG, NIKOLA; PICELLI, RENATO; ZHU, BO; ZHOU, YUQING; VICENTE, WILLIAM; IORIO, FRANCESCO; OLHOFER, MARKUS; MATUSIKS, WOJCIECH; COELLO COELLO, CARLOS ARTEMIO; et al. Evolutionary Black-Box Topology Optimization: Challenges and Promises. IEEE TRANSACTIONS ON EVOLUTIONARY COMPUTATION, v. 24, n. 4, p. 613-633, . (18/05797-8)
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MOSCATELLI, EDUARDO; DE SA, LUIS FERNANDO NOGUEIRA; RANJBARZADEH, SHAHIN; PICELLI, RENATO; GIORIA, RAFAEL DOS SANTOS; SILVA, EMILIO CARLOS NELLI. Hybrid geometry trimming algorithm based on Integer Linear Programming for fluid flow topology optimization. COMPUTERS & FLUIDS, v. 244, p. 14-pg., . (14/50279-4, 19/01685-3, 18/05797-8, 18/11474-7, 21/02340-0, 13/24434-0, 20/15230-5)
AZEVEDO, A. S. C.; MOSCATELLI, E.; RIBEIRO, L. N. B. S.; SA, L. F. N.; SILVA, E. C. N.; PICELLI, R.. A multi-objective function for discrete topology optimization in labyrinth seal design problems. ADVANCES IN ENGINEERING SOFTWARE, v. 204, p. 16-pg., . (20/15230-5, 21/02340-0, 18/05797-8, 19/01685-3)
SIQUEIRA, L. O.; SILVA, K. E. S.; SILVA, E. C. N.; PICELLI, R.. Topology optimization of stationary fluid-structure interaction problems considering a natural frequency constraint for vortex-induced vibrations attenuation. FINITE ELEMENTS IN ANALYSIS AND DESIGN, v. 234, p. 21-pg., . (22/10008-8, 19/26809-7, 20/15230-5, 21/05930-2, 18/05797-8, 19/01685-3, 14/50279-4)
KIYONO, CESAR Y.; PICELLI, RENATO; SIVAPURAM, RAGHAVENDRA; DE LEON, DANIEL M.; SILVA, EMILIO C. N.. Stress-based topology optimization approach using binary variables and geometry trimming. FINITE ELEMENTS IN ANALYSIS AND DESIGN, v. 227, p. 21-pg., . (18/05797-8, 19/01685-3)
SIQUEIRA, LUCAS O.; CORTEZ, ROMULO L.; SIVAPURAM, RAGHAVENDRA; RANJBARZADEH, SHAHIN; GIORIA, RAFAEL DOS S.; SILVA, EMILIO C. N.; PICELLI, RENATO. Topology optimization for stationary fluid-structure interaction problems with turbulent flow via sequential integer linear programming and smooth explicit boundaries. ADVANCES IN ENGINEERING SOFTWARE, v. 190, p. 20-pg., . (20/15230-5, 21/05930-2, 18/05797-8, 19/01685-3, 14/50279-4, 13/24434-0)
OLIVEIRA, FRANCISCO H. A.; PICELLI, RENATO; SILVA, EMILIO C. N.; BARARI, AHMAD; ROMANO, ROBERTO C. O.; PILEGGI, RAFAEL G.; TSUZUKI, MARCOS S. G.. Topology Optimization in 3D Concrete Printing to Reduce Greenhouse Gas Emissions. IFAC PAPERSONLINE, v. 58, n. 19, p. 6-pg., . (18/05797-8, 19/01685-3)
PICELLI, RENATO; NEOFYTOU, A.; KIM, H. ALICIA. Topology optimization for design-dependent hydrostatic pressure loading via the level-set method. STRUCTURAL AND MULTIDISCIPLINARY OPTIMIZATION, v. 60, n. 4, p. 1313-1326, . (19/01685-3, 18/05797-8)