Otimização de sistemas estruturais de aço para suporte de transportadores de granéis sólidos - Fruet, Gustavo (2022)
Este trabalho tem como objetivo auxiliar no desenvolvimento de soluções de engenharia para suporte de linhas de transportadores de correia de diferentes dimensões e condições de operação. Diferentemente da maioria dos trabalhos que focam em otimizações de estruturas benchmark, onde variáveis consideradas são contínuas com restrições e cargas previamente idealizadas, este trabalho sugere uma metodologia completa e robusta para a otimização de estruturas reais de aplicação cotidiana, utilizando variáveis de projeto discretas com restrições e cargas obtidas de normas técnicas. Para tal, estruturas de aço recorrentes de suporte de transportadores de correia são identificadas, analisadas e selecionadas de acordo com sua performance e, baseado nas entradas de carregamento aplicadas, são otimizadas visando minimização de massa do sistema estrutural mediante utilização de algoritmo metaheurístico EPSO, que é capaz de lidar com problemas complexos e, norteados por 4 tipos diferentes de dados de entrada, 4 variáveis de projeto e múltiplas restrições envolvendo tensão, deformação, deslocamento, flambagem, frequência e aceleração limites de acordo com diversas normalizações nacionais e internacionais. Nesse contexto, são estudados 672 casos distintos e obtidos os mínimos da função objetivo de forma discreta para cada um deles. Os resultados apresentados demonstram a influência e representatividade de cada subsistema estrutural no âmbito do computo da massa total do sistema integrado, possibilitando a compreensão quanto ao seu funcionamento bem como às características intrínsecas dos modelos estruturais analisados. Ainda, são apresentadas Tabelas e Gráficos e fornecidas informações para implantação em campo das soluções encontradas. Adicionalmente, acredita-se que a metodologia proposta seja uma substancial ferramenta de auxílio técnico ao projetista desse tipo de sistema estrutural.