Implementação de um Algoritmo Genético Híbrido para a Otimização Multidisciplinar de um Projeto de Aeronave

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS
Curso de Graduação em Engenharia Mecânica

Trabalho de Graduação

"Implementação de um Algoritmo Genético Híbrido para a Otimização
Multidisciplinar de um Projeto de Aeronave"

Autor: Filipe Machado Heringer
Orientador: Prof. Ricardo Luiz Utsch de Freitas Pinto
Novembro/2007

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS
Curso de Graduação em Engenharia Mecânica

"Implementação de um Algoritmo Genético Híbrido para a Otimização
Multidisciplinar de um Projeto de Aeronave"

Filipe Machado Heringer

Trabalho de graduação apresentado ao Curso de Graduação em Engenharia Mecânica da
Universidade Federal de Minas Gerais

Área de concentração: Otimização / Projeto de aeronaves
Orientador: Prof. Ricardo Luiz Utsch de Freitas Pinto

Centro de Estudos Aeronáuticos da UFMG
Belo Horizonte, 2007

ii

RESUMO
Este trabalho apresenta a implementação de um método de otimização multidisciplinar aplicado ao projeto de uma aeronave, baseado na utilização simultânea de algoritmos genéticos e métodos de programação matemática. A principal idéia é utilizar um algoritmo genético para evoluir as condições iniciais e um método de programação matemática para realizar uma busca local. Os principais aspectos do projeto de uma aeronave são levados em conta durante a otimização, como peso estrutural, estabilidade e controle e parâmetros de desempenho e aerodinâmicos. O método é aplicado a um problema prático, onde é feita a otimização de uma aeronave de competição, na qual o objetivo principal é a maximização da carga útil transportada, respeitando-se várias restrições geométricas impostas pelo regulamento da competição SAE AEODESIGN BRASIL 2007. Desta forma, foi possível projetar uma aeronave com apenas 3,2kg de peso vazio, capaz de transportar uma carga útil de
13,75kg.

ABSTRACT
This paper presents the implementation of a multidisciplinary optimization method to obtain good aircraft design, based on the simultaneous