Universidade Federal do Ceará
Mestrado e Doutorado em Ciências da Computação

Título: Otimização Topológica de Estruturas Contínuas Baseada no Método de Petrov-Galerkin Local Sem Malha Direto Acoplado com uma Abordagem Evolucionária Bidirecional

Data: 07/06/2024
Horário: 09h00
Local: Remoto

Resumo:

A otimização topológica é um dos campos mais interessantes da otimização estrutural, possibilitando a concepção de projetos eficientes e leves. Nos últimos anos, os métodos numéricos sem malha têm surgido como uma alternativa significativa em relação às abordagens com malha. Embora tenham historicamente se apoiado no Método dos Elementos Finitos, as técnicas de otimização topológica vêm sendo associadas a vários métodos sem malha. No entanto, a maioria dessas abordagens numéricas acaba recorrendo a uma malha, seja para construir as funções tentativas ou para realização da integração numérica. O método de Petrov-Galerkin Local Sem Malha Direto (Direct Meshless Local Petrov-Galerkin – DMLPG) é caracterizado como um método verdadeiramente sem malha, pois não faz uso de uma malha em todo seu desenvolvimento. Esse método tem sido aplicado para resolver diversos problemas de valor de contorno, obtendo resultados com boa precisão e eficiência computacional, uma vez que a integração é realizada sob polinômios de baixo grau, ao invés de considerar funções de forma complicadas. Neste trabalho, uma nova abordagem de otimização topológica é proposta, combinando o DMLPG com um método de Otimização Estrutural Evolucionária Bidirecional (Bi-Direction Evolutionary Structural Optimization – BESO), com o intuito de mostrar a viabilidade desse procedimento numérico nessa área. O DMLPG é usado para obter os deslocamentos, deformações e tensões, enquanto o BESO atualiza a geometria estrutural com base nos valores de sensibilidade. Alguns exemplos, considerando a minimização da energia total de deformação de estruturas elásticas lineares, foram realizados, demonstrando a aplicabilidade e validade da técnica ao comparar os projetos ótimos obtidos com outros resultados encontrados na literatura existente.

Banca examinadora:

• Prof. Dr. Creto Augusto Vidal (MDCC/UFC – Orientador)
• Prof. Dr. Joaquim Bento Cavalcante Neto (MDCC/UFC – Coorientador)
• Prof. Dr. Antônio Macário Cartaxo de Melo (UFC)
• Prof. Dr. Murilo Pereira de Almeida (UFC)
• Prof. Dr. Luiz Fernando Campos Ramos Martha (PUC-Rio)