Otimização topológica simultânea à localização de atuadores em estruturas - Fernandez, Lucas dos Santos (2015)
Este trabalho consiste no desenvolvimento de uma metodologia geral e integradora para o projeto simultâneo de otimização topológica e localização de atuadores em estruturas. Dois problemas são abordados: um que considera atuadores proporcionais e outro que considera atuadores piezoelétricos. A otimização topológica considera três fases materiais: duas referentes a materiais sólidos e uma sem material. Uma variável de projeto é considerada para cada fase material referente aos materiais sólidos. Um destes materiais sólidos é reservado para a parte puramente estrutural enquanto o outro é destinado a representar as regiões da estrutura mais propícias para a alocação de atuadores. Em ambos os problemas, o controle é estático e a otimização topológica é feita pela minimização da flexibilidade. A análise de sensibilidades para a obtenção das equações de equilíbrio e das derivadas da função objetivo com relação às variáveis de projeto é desenvolvida para cada problema. Para obter os resultados numéricos, os modelos estruturais foram discretizados em elementos finitos e um algoritmo apropriado foi implementado em Matlabr. As simulações numéricas mostram que a metodologia utilizada neste trabalho pode produzir uma topologia estrutural bem definida indicando o melhor posicionamento para atuadores. Finalmente, vale ressaltar que os resultados obtidos concordam perfeitamente com outros obtidos por meio de procedimentos mais simples, que realizam otimização topológica e controle em processos não simultâneos.