[en] COMPUTATIONAL SYSTEM TO TOPOLOGICAL OPTIMIZATION OF BI DIMENSIONAL STRUCTURES

[pt] SISTEMA COMPUTACIONAL P/ OTIMIZAÇÃO TOPOLÓGICA DE ESTRUTURAS BI DIMENSIONAIS

[pt] ANDRE PIMENTEL DE OLIVEIRA

[pt] SUAVIZACAO

[pt] IMPRESSORA 3D

[pt] INTERFACE GRAFICA

[pt] OTIMIZACAO TOPOLOGICA

[en] SMOOTHING.

[en] GRAPHIC INTERFACE

[en] TOPOLOGY OPTIMIZATION

[pt] A otimização topológica se baseia na distribuição de material em um espaço, de forma que se gaste a menor quantidade deste para se produzir uma determinada peça. Definindo um domínio escolhido pelo projetista o desafio é achar a melhor distribuição de material de forma que possa ser solucionado o problema de minimização. O objetivo deste trabalho é, através de códigos em MatLab e, juntamente a uma interface, projetar peças mecânicas que necessitem a menor quantidade de material possível gerando menores gastos em suas fabricações. Para isso serão apresentados parâmetros, explicados no decorrer deste trabalho, para serem definidos pelo usuário e com isso chegando ao melhor resultado. O método usado para realização de cálculos será baseado na proposta de Bendsoe e Kikuchi (1988), isto é, considerar uma equação constitutiva homogenizada dependente apenas da densidade relativa do material. Também para a rotina de elementos finitos serão considerados para aproximação por quadrados de quatro nós. Por fim ao final deste trabalho será apresentada uma análise comparando diferentes tipos de peças antes e depois da otimização ser feita, juntamente com o custo computacional e as informações de quão eficiente é o código desenvolvido.

[en] The topological optimization is based on the distribution of material in a space, in a way that it will waste the less amount of this to yield a particular piece of a machine, a car, etc. By defining a domain chosen by the draftsman the challenge now is to find what s the best distribution of material trying to solve the problem of minimization. The objective of this work is, by the help of MatLab codes, and, jointly with an interface, make projects of mechanical pieces that will consume the lesser amount of material, generating the fewest waste in his fabrication. To do this, it will be presented parameters, that will be explained in this work, to be defined by the user and, by doing this, we will get the best results. The method used to make all the calculations will be based on the thesis of Bendsoe and Kikuchi (1988), that is, it will be considered an equation constitutive homogenised that will depend only on the relative density of the material. Also to the finite elements routine, it will be considered approaches of squares with four nodes. In the end of this work it will be presented an analyses comparing different kinds of mechanical pieces before and after the code of optimization, jointly with the computational cost and other information of how useful the code developed is.

IVAN FABIO MOTA DE MENEZES

2017-05-23

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=30051@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=30051@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.30051