Otimização de um dissipador de energia metálico cilíndrico ranhurado

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Leon, Diego Henao
• Orientador(a): Miguel, Letícia Fleck Fadel
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Controle estrutural; Vibração : Controle; Dissipação de energia; Otimização
• Palavras-chave em Inglês: Vibration control systems; Passive energy dissipation; Metallic dissipators; Vertical pipe steel damper; Simulated Annealing; Optimization
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/230201

Dissipadores metálicos são dispositivos de proteção estrutural que dissipam energia através do mecanismo de deformação plástica dos metais. Esses dispositivos fazem parte de sistemas de dissipação de energia passiva e têm como objetivo proteger os principais componentes estruturais dos efeitos nocivos causados por excitações dinâmicas como eventos sísmicos ou fortes rajadas de vento. Este estudo descreve o processo de otimização da forma de um dissipador de energia metálico cilíndrico vazado ranhurado. Para o seu desenvolvimento foram elaboradas 5 configurações iniciais com 5 tipos diferentes de ranhuras, permitindo determinar de qual configuração o melhor modelo otimizado é obtido. Para o processo de otimização, é elaborado um código computacional utilizando a linguagem de programação Python, o qual contém as instruções a serem executadas no software de elementos finitos Abaqus. Além de conter as instruções para a geração do modelo e sua análise em elementos finitos, o código desenvolvido contém as instruções do algoritmo Simulated Annealing e as heurísticas de mudança, cabendo ao algoritmo comparar a energia dissipada por dois modelos, dependendo do critério de aceitação, uma configuração é selecionada e submetida às heurísticas de mudança de forma para gerar uma nova configuração alterando o material dos elementos de acordo com os valores de tensão obtidos. A partir dos resultados obtidos, determinou-se que através do processo de otimização proposto é possível obter modelos otimizados com comportamento histerético estável e com uma capacidade de dissipação de energia significativamente maior que os modelos iniciais. Finalmente determinou-se que através de ranhuras do tipo vertical é possível obter um modelo otimizado com maior capacidade de dissipação de energia e usando menos iterações no processo de otimização.