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Projeto de reforçamento de placas e chapas utilizando método de otimização topológica (2007)

  • Authors:
  • USP affiliated author: UNTERBERGER FILHO, VALTER - EP
  • School: EP
  • Sigla do Departamento: PME
  • Subjects: MANUFATURA; PROCESSO
  • Language: Português
  • Abstract: Uma constante em todos os projetos de Engenharia é a contínua busca por melhorias. Por aperfeiçoamento entende-se não somente melhorar a qualidade do projeto, mas também, tratando-se de estruturas, reduzir custos ou peso sem que seu desempenho seja prejudicado. Para tanto o engenheiro precisa de ferramentas capazes de auxiliar o desenvolvimento de seus projetos com qualidade e de forma rápida e pouco onerosa. Neste trabalho é apresentado um estudo do reforçamento de placas e chapas utilizando o Método de Otimização Topológica (MOT), com o objetivo de maximizar a rigidez da estrutura e minimizar seu peso. O MOT é uma ferramenta computacional capaz de sintetizar estruturas mecânicas através da distribuição de material em uma região do domínio determinado pelo usuário, respeitando as restrições impostas; para isto faz uso da combinação de métodos de otimização com Métodos de Elementos Finitos (MEF). Para a solução do MEF é utilizado o software comercial ANSYS, cujo emprego na indústria é bastante amplo dado seu excelente desempenho e disponibilidade de recursos. Para escrever o algoritmo de otimização foi escolhida a linguagem do próprio ANSYS, denominada APDL (“Ansys Parametric Design Language”). Além de ser de fácil aprendizagem, com o uso desta linguagem não é necessário escrever um algoritmo para a solução do MEF, já que o software já dispõe deste recurso. O MOT é aplicado ao reforçamento de estrutura. Para isto é criada uma estrutura com duas camadas, mais conhecida como multilayer (duas placas “coladas” uma na outra), sendo que uma representa a estrutura, e a outra, o reforçamento. O MOT é aplicado somente ao reforçamento. À mesma placa descrita acima é aplicado o reforçamento. Verifica-se que a distribuição de massa é completamente diferente daquela apresentada pelaotimização da estrutura. Por fim são implementadas restrições de manufatura, que são restrições no algoritmo de otimização que garantem que as estruturas obtidas sejam manufaturáveis. Como exemplo é analisado o projeto do reforçamento de um vaso de pressão.
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    Versão Publicada VALTER UNTERBERGER FILHO ... Direct link
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    • ABNT

      UNTERBERGER FILHO, Valter. Projeto de reforçamento de placas e chapas utilizando método de otimização topológica. 2007. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2007. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/8ac19184-160f-40b5-b409-217b0e544a3d/VALTER%20UNTERBERGER%20FILHO%20PME07.pdf. Acesso em: 29 mar. 2024.
    • APA

      Unterberger Filho, V. (2007). Projeto de reforçamento de placas e chapas utilizando método de otimização topológica (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/8ac19184-160f-40b5-b409-217b0e544a3d/VALTER%20UNTERBERGER%20FILHO%20PME07.pdf
    • NLM

      Unterberger Filho V. Projeto de reforçamento de placas e chapas utilizando método de otimização topológica [Internet]. 2007 ;[citado 2024 mar. 29 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/8ac19184-160f-40b5-b409-217b0e544a3d/VALTER%20UNTERBERGER%20FILHO%20PME07.pdf
    • Vancouver

      Unterberger Filho V. Projeto de reforçamento de placas e chapas utilizando método de otimização topológica [Internet]. 2007 ;[citado 2024 mar. 29 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/8ac19184-160f-40b5-b409-217b0e544a3d/VALTER%20UNTERBERGER%20FILHO%20PME07.pdf

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