Otimiza O Estrutural Mediante Derivada Topol Gica Mestrado Marcelo

UMA TÉCNICA PARA OTIMIZAÇÃO ESTRUTURAL
MEDIANTE A DERIVADA TOPOLÓGICA

Marcelo de França Cordeiro

DISSERTAÇÃO SUBMETIDA AO CORPO DOCENTE DA COORDENAÇÃO DOS
PROGRAMAS DE PÓS-GRADUAÇÃO DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE
FEDERAL

DO

RIO

DE

JANEIRO

COMO

PARTE

DOS

REQUISITOS

NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE MESTRE EM CIÊNCIAS EM
ENGENHARIA MECÂNICA.

Aprovada por:
________________________________________________
Prof. Jose Herskovits Norman, D.Ing.

________________________________________________
Prof. Fernando Pereira Duda, D.Sc.

________________________________________________
Prof. Luiz Eloy Vaz, D.Sc.

RIO DE JANEIRO, RJ - BRASIL
MARÇO DE 2007

CORDEIRO, MARCELO DE FRANÇA
Uma Técnica para Otimização Estrutural
Mediante a Derivada Topológica [Rio de
Janeiro] 2007
XII, 86 p. 29,7 cm (COPPE/UFRJ,
M.Sc., Engenharia Mecânica, 2007)
Dissertação - Universidade Federal do
Rio de Janeiro, COPPE
1. Análise de Sensibilidade Topológica
2. Método dos Elementos Finitos
I. COPPE/UFRJ II. Título (série)

ii

Resumo da Dissertação apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Mestre em Ciências (M.Sc.)

UMA TÉCNICA PARA OTIMIZAÇÃO ESTRUTURAL
MEDIANTE A DERIVADA TOPOLÓGICA

Marcelo de França Cordeiro

Março/2007

Orientador: Jose Herskovits Norman

Programa: Engenharia Mecânica

Esta dissertação aplica o conceito da análise de sensibilidade topológica e da otimização estrutural evolutiva ao problema da otimização topológica de sólidos.
Estuda-se o caso de minimizar a energia interna de deformação com restrição nas tensões. É considerado o comportamento do sólido como elástico e linear. O método dos elementos finitos é utilizado para discretizar o domínio e obter uma solução aproximada do problema. Os resultados numéricos obtidos são comparados com resultados existentes na literatura. Por fim, é apresentada uma comparação entre a presente formulação com formulações diferentes, provando a similaridade entre elas.

iii

Abstract