Método das somas ponderadas aplicado à otimização multiobjetivo de estruturas lineares e não lineares usando computação evolucionária

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2016
Autor(a) principal: Walliston dos Santos Fernandes
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1843/BUOS-B3EGBG
Resumo: Topological optimization of structures with static behavior, both linear and physical and geometric nonlinear, considering multi-objective problems is the main of this work. In order to do this process, an evolutionary and heuristic formulation called SESO (Smoothing Evolutionary Structural Optimization) is used together with the Finite Element Method (FEM). When considering a multi-objective problem, it is also necessary to select a methodology according to the alternatives available in order to choose the optimal topology. Therefore, the Analytic Hierarchy Process (AHP) has been used, since all the theory about this method is able to deal with evaluation of subjective alternatives, according to multiple criteria, in a simple and hierarchical manner. Furthermore, the Weighted Sum Method (WSM) works together with the AHP to organize numerically the set of alternatives available throughout the optimization analysis, in terms of decision criteria. During all this process, it was implemented in an algorithm developed in Python® programming language that serves as the input file to the free numerical software for multi-physics analysis Code-Aster®, which belongs to Salome-Meca® modeling program, which has a friendly GUI for pre and post processing analyses. Finally, in parallel, the work complements the development of a computational interface in Lazarus, that is a free alternative software comparing with Borland Delphi, for the necessary adjustments for the proper functioning of SESO algorithm in order to perform relevant analyzes and evaluate the results obtained by minimizing the vector that was generated by the WSM. The nine linear examples show the operation code, including the comparison of results that can be found in the literature. The three nonlinear examples show differences and/or similarities between the optimal topologies among the analysis performed in this thesis.
id UFMG_f5fe3d28e55e5bff4e236eb3fac1b649
oai_identifier_str oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUOS-B3EGBG
network_acronym_str UFMG
network_name_str Repositório Institucional da UFMG
repository_id_str
spelling 2019-08-11T20:49:18Z2025-09-09T01:24:09Z2019-08-11T20:49:18Z2016-07-12https://hdl.handle.net/1843/BUOS-B3EGBGTopological optimization of structures with static behavior, both linear and physical and geometric nonlinear, considering multi-objective problems is the main of this work. In order to do this process, an evolutionary and heuristic formulation called SESO (Smoothing Evolutionary Structural Optimization) is used together with the Finite Element Method (FEM). When considering a multi-objective problem, it is also necessary to select a methodology according to the alternatives available in order to choose the optimal topology. Therefore, the Analytic Hierarchy Process (AHP) has been used, since all the theory about this method is able to deal with evaluation of subjective alternatives, according to multiple criteria, in a simple and hierarchical manner. Furthermore, the Weighted Sum Method (WSM) works together with the AHP to organize numerically the set of alternatives available throughout the optimization analysis, in terms of decision criteria. During all this process, it was implemented in an algorithm developed in Python® programming language that serves as the input file to the free numerical software for multi-physics analysis Code-Aster®, which belongs to Salome-Meca® modeling program, which has a friendly GUI for pre and post processing analyses. Finally, in parallel, the work complements the development of a computational interface in Lazarus, that is a free alternative software comparing with Borland Delphi, for the necessary adjustments for the proper functioning of SESO algorithm in order to perform relevant analyzes and evaluate the results obtained by minimizing the vector that was generated by the WSM. The nine linear examples show the operation code, including the comparison of results that can be found in the literature. The three nonlinear examples show differences and/or similarities between the optimal topologies among the analysis performed in this thesis.Universidade Federal de Minas GeraisWeighted Sum Method (WSM)Salome-MecaSmoothing Evolutionary Structural Optimization (SESO)Analytic Hierarchy Process (AHP)Otimização multiobjetivoComputação evolucionáriaEngenharia de estruturasMétodo das somas ponderadas aplicado à otimização multiobjetivo de estruturas lineares e não lineares usando computação evolucionáriainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisWalliston dos Santos Fernandesinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGMarcelo GrecoFelicio Bruzzi BarrosRicardo Luiz U de Freitas PintoRodney Rezende SaldanhaEdson Denner LeonelA Otimização Topológica de estruturas no regime estático, linear e não linear físico e geométrico, considerando problemas multiobjetivo é o foco desta Tese. Para a realização desse processo, uma formulação heurística evolucionária denominada SESO (Smoothing Evolutionary Structural Optimization) é utilizada em conjunto com o Método dos Elementos Finitos (MEF). Ao se considerar um problema multiobjetivo, é necessário também adotar uma metodologia para a ponderação das alternativas disponíveis a fim de se escolher a topologia ótima. Por isso, o Processo Hierárquico de Análise (AHP) foi abordado, uma vez que a teoria que envolve essa metodologia é capaz de lidar com a avaliação subjetiva de alternativas, segundo múltiplos critérios, de forma simples e hierárquica. Além disso, o Método das Somas Ponderadas (WSM) atua em conjunto com o AHP a fim de organizar numericamente, em termos de critério de decisão, o conjunto de alternativas disponíveis ao longo de toda a análise de otimização. Tudo isso foi implementado em um algoritmo desenvolvido em linguagem Python®, organizado sistematicamente para ser o arquivo de entrada do software livre de análise numérica no programa de análise estrutural Code-Aster® que, por sua vez, pertence ao programa de modelagem na interface Salome-Meca® o qual conta com uma interface gráfica amigável para pré e pós-processamento da análise. Finalmente, em paralelo, o trabalho complementa com o desenvolvimento de uma interface computacional no programa Lazarus®, um software livre que configura uma opção alternativa ao Borland Delphi®, para as adaptações que forem necessárias para o bom funcionamento do algoritmo SESO, a fim de se realizar as análises pertinentes e avaliar os resultados obtidos através da minimização do vetor gerado pelo WSM. Os nove exemplos lineares demonstram o funcionamento do código, incluindo a comparação de alguns resultados que podem ser encontrados na literatura. Os três exemplos não lineares, além disso, destacam diferenças e/ou semelhanças nas topologias ótimas entre os tipos de análise realizadas nesta Tese.UFMGORIGINAL49.pdfapplication/pdf11829989https://repositorio.ufmg.br//bitstreams/d9ef9e80-f1e3-481e-9214-2e6012bd003f/download73c36e5864e23bed648b1f1ed6352308MD51trueAnonymousREADTEXT49.pdf.txttext/plain392909https://repositorio.ufmg.br//bitstreams/b62cf048-4a39-40a7-b9cc-77ad9abfcc9d/download55b235789968a2359c828b914460a877MD52falseAnonymousREAD1843/BUOS-B3EGBG2025-09-08 22:24:09.464open.accessoai:repositorio.ufmg.br:1843/BUOS-B3EGBGhttps://repositorio.ufmg.br/Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oairepositorio@ufmg.bropendoar:2025-09-09T01:24:09Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
dc.title.none.fl_str_mv Método das somas ponderadas aplicado à otimização multiobjetivo de estruturas lineares e não lineares usando computação evolucionária
title Método das somas ponderadas aplicado à otimização multiobjetivo de estruturas lineares e não lineares usando computação evolucionária
spellingShingle Método das somas ponderadas aplicado à otimização multiobjetivo de estruturas lineares e não lineares usando computação evolucionária
Walliston dos Santos Fernandes
Computação evolucionária
Engenharia de estruturas
Weighted Sum Method (WSM)
Salome-Meca
Smoothing Evolutionary Structural Optimization (SESO)
Analytic Hierarchy Process (AHP)
Otimização multiobjetivo
title_short Método das somas ponderadas aplicado à otimização multiobjetivo de estruturas lineares e não lineares usando computação evolucionária
title_full Método das somas ponderadas aplicado à otimização multiobjetivo de estruturas lineares e não lineares usando computação evolucionária
title_fullStr Método das somas ponderadas aplicado à otimização multiobjetivo de estruturas lineares e não lineares usando computação evolucionária
title_full_unstemmed Método das somas ponderadas aplicado à otimização multiobjetivo de estruturas lineares e não lineares usando computação evolucionária
title_sort Método das somas ponderadas aplicado à otimização multiobjetivo de estruturas lineares e não lineares usando computação evolucionária
author Walliston dos Santos Fernandes
author_facet Walliston dos Santos Fernandes
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Walliston dos Santos Fernandes
dc.subject.por.fl_str_mv Computação evolucionária
Engenharia de estruturas
topic Computação evolucionária
Engenharia de estruturas
Weighted Sum Method (WSM)
Salome-Meca
Smoothing Evolutionary Structural Optimization (SESO)
Analytic Hierarchy Process (AHP)
Otimização multiobjetivo
dc.subject.other.none.fl_str_mv Weighted Sum Method (WSM)
Salome-Meca
Smoothing Evolutionary Structural Optimization (SESO)
Analytic Hierarchy Process (AHP)
Otimização multiobjetivo
description Topological optimization of structures with static behavior, both linear and physical and geometric nonlinear, considering multi-objective problems is the main of this work. In order to do this process, an evolutionary and heuristic formulation called SESO (Smoothing Evolutionary Structural Optimization) is used together with the Finite Element Method (FEM). When considering a multi-objective problem, it is also necessary to select a methodology according to the alternatives available in order to choose the optimal topology. Therefore, the Analytic Hierarchy Process (AHP) has been used, since all the theory about this method is able to deal with evaluation of subjective alternatives, according to multiple criteria, in a simple and hierarchical manner. Furthermore, the Weighted Sum Method (WSM) works together with the AHP to organize numerically the set of alternatives available throughout the optimization analysis, in terms of decision criteria. During all this process, it was implemented in an algorithm developed in Python® programming language that serves as the input file to the free numerical software for multi-physics analysis Code-Aster®, which belongs to Salome-Meca® modeling program, which has a friendly GUI for pre and post processing analyses. Finally, in parallel, the work complements the development of a computational interface in Lazarus, that is a free alternative software comparing with Borland Delphi, for the necessary adjustments for the proper functioning of SESO algorithm in order to perform relevant analyzes and evaluate the results obtained by minimizing the vector that was generated by the WSM. The nine linear examples show the operation code, including the comparison of results that can be found in the literature. The three nonlinear examples show differences and/or similarities between the optimal topologies among the analysis performed in this thesis.
publishDate 2016
dc.date.issued.fl_str_mv 2016-07-12
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2019-08-11T20:49:18Z
2025-09-09T01:24:09Z
dc.date.available.fl_str_mv 2019-08-11T20:49:18Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://hdl.handle.net/1843/BUOS-B3EGBG
url https://hdl.handle.net/1843/BUOS-B3EGBG
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Minas Gerais
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Minas Gerais
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFMG
instname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron:UFMG
instname_str Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron_str UFMG
institution UFMG
reponame_str Repositório Institucional da UFMG
collection Repositório Institucional da UFMG
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufmg.br//bitstreams/d9ef9e80-f1e3-481e-9214-2e6012bd003f/download
https://repositorio.ufmg.br//bitstreams/b62cf048-4a39-40a7-b9cc-77ad9abfcc9d/download
bitstream.checksum.fl_str_mv 73c36e5864e23bed648b1f1ed6352308
55b235789968a2359c828b914460a877
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@ufmg.br
_version_ 1862105739223367680