[pt] APLICAÇÃO DO MÉTODO DO CARREGAMENTO ESTÁTICO EQUIVALENTE NA OTIMIZAÇÃO TOPOLÓGICA DE ESTRUTURAS PLANAS

[en] TOPOLOGICAL OPTIMIZATION OF STRUCTURES SUBJECTED TO DYNAMIC LOADS USING EQUIVALENT STATIC LOADS

[pt] JOAO FRANCISCO COELHO DE ALBUQUERQUE FIGUEIREDO

[pt] OTIMIZACAO TOPOLOGICA

[pt] MULTIPLOS CASOS DE CARREGAMENTO

[pt] CARREGAMENTO DINAMICO

[pt] CARREGAMENTO ESTATICO EQUIVALENTE

[pt] OTIMIZACAO ESTRUTURAL

[en] TOPOLOGY OPTIMIZATION

[en] MULTIPLE LOADING CONDITION

[en] DYNAMIC LOADS

[en] EQUIVALENT STATIC LOAD

[en] STRUCTURAL OPTIMIZATION

[pt] As estruturas reais projetadas pelo homem sofrem carregamentos que variam ao longo do tempo. A otimização topológica é uma técnica numérica que consiste em eliminar material de uma dada estrutura (i.e. reduzir o peso desta estrutura), de tal maneira que a rigidez seja maximizada. No entanto, o processo de otimização topológica para a condição de carregamento dinâmico é extremamente custoso, sob o ponto de vista computacional. O presente trabalho estuda uma solução para contornar este problema, o Método do Carregamento Estático Equivalente, e apresenta uma aplicação desta técnica em um exemplo real. O método reduz o custo computacional vinculado ao problema por meio da identificação do conjunto de carregamentos estáticos capazes de gerar o mesmo campo de deslocamentos na estrutura que o carregamento dinâmico. Além disso, este trabalho apresenta uma revisão teórica de todas as etapas envolvidas na resolução de um problema de otimização topológica para estruturas sujeitas a carregamentos dinâmicos.

[en] Real man made structures are subjected to loads that vary with respect to time. Topological optimization is a numeric technique which consists of eliminating material from a given structure (i.e. reducing weight), while maximizing rigidity. However, the computational cost of topology optimization calculations when dynamic loads are applied is extremely high. In this paper, a solution is studied for this problem – the Equivalent Static Load Method, and is presented its application in a real example. The method lowers the computational cost of solving this problem by identifying the set of static loads capable of generating the same displacement field as the original dynamic loads. Furthermore, this paper presents a theoretical revision of all the steps involved in the solution to the topological optimization problem for structures subjected to dynamic loads.

IVAN FABIO MOTA DE MENEZES

2021-01-11

[pt] TEXTO

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.51218