Otimização topológica de estruturas em estado plano de deformações

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2012
Autor(a) principal: Santos, Renatha Batista dos lattes
Orientador(a): Novotny, Antonio André lattes
Banca de defesa: Murad, Marcio Arab lattes, Rincon, Mauro Antonio lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Laboratório Nacional de Computação Científica
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
Departamento: Serviço de Análise e Apoio a Formação de Recursos Humanos
País: BR
Palavras-chave em Português:
Equações diferenciais parciais
Otimização topológica
Derivada topológica
Estado plano de deformações
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA::ANALISE::EQUACOES DIFERENCIAIS PARCIAIS
Link de acesso: https://tede.lncc.br/handle/tede/39
Resumo: The topological derivative measures the sensitivity of a given shape functional with respect to an infinitesimal singular domain perturbation, such as the insertion of holes, inclusions or source-terms. The topological derivative has been successfully applied in obtaining the optimal topology for a large class of physics and engineering problems. In this work a methodology for the topology optimization of structures under plane strain assumption is presented. The idea is to minimize the structural compliance under volume constraint. Since we are dealing with multiple load-cases, a multi-objective optimization problem is proposed, where the topological sensitivity is obtained as a sum of the topological derivatives associated with each load-case. The volume constraint is imposed through the Augmented Lagrangian Method. The obtained result is used to devise a topology optimization algorithm based on the topological derivative together with a level-set domain representation method. Finally, the proposed methodology is illustrated in a set of finite element-based numerical examples of structural optimization.
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