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Otimização topológica simultânea à localização de atuadores em estruturas
dc.creator | Fernandez, Lucas dos Santos | pt_BR |
dc.date.accessioned | 2019-08-09T12:03:44Z | |
dc.date.available | 2019-08-09T12:03:44Z | |
dc.date.issued | 2015-02-23 | |
dc.identifier.citation | FERNANDEZ, Lucas dos Santos. Otimização topológica simultânea à localização de atuadores em estruturas. 2015. 130 f. Dissertação (Mestrado em Modelagem Matemàtica) – Programa de Pós-Graduação em Modelagem Matemática, Instituto de Física e Matemática, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2015. | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/4678 | |
dc.description.abstract | This work develops a general and integrative methodology to the simultaneous project for topology optimization and actuators placement in structures. Two problems are addressed: one considers proportional actuators and the other considers piezoelectric actuators. The topology optimization considers three material phases: two made of solid materials while the other is empty. A project variable is considered for each solid phase. One of these solid materials is reserved for the purely structural part while the other is intended to represent the most favorable regions of the structure for actuators placement. In both problems, the control is static and the topology optimization is intended to minimize the compliance. The sensitivity analysis is developed to obtain the equilibrium equations and the derivatives of the objective function with respect to the project variables to each problem. To obtain numerical results, the structural models were discretized in finite elements and an appropriate algorithm was implemented in Matlabr. The numerical simulations show that the methodology used in this work can produce a well-defined structural topology indicating the best position for actuators. Finally, it is worth emphasizing the results obtained perfectly agree with other ones obtained through simpler procedures, which perform topology optimization and control in a non-simultaneous process. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Pelotas | pt_BR |
dc.rights | OpenAccess | pt_BR |
dc.subject | Matemática | pt_BR |
dc.subject | Projeto simultâneo | pt_BR |
dc.subject | Otimização topológica | pt_BR |
dc.subject | Atuadores proporcionais | pt_BR |
dc.subject | Atuadores piezoelétricos | pt_BR |
dc.subject | Localização de atuadores | pt_BR |
dc.subject | Simultaneous design | pt_BR |
dc.subject | Topology optimization | pt_BR |
dc.subject | Proportional actuators | pt_BR |
dc.subject | Piezoelectric actuators | pt_BR |
dc.subject | Actuators placement | pt_BR |
dc.title | Otimização topológica simultânea à localização de atuadores em estruturas | pt_BR |
dc.title.alternative | Simultaneous topology optimization and actuators placement in structures | pt_BR |
dc.type | masterThesis | pt_BR |
dc.contributor.authorID | pt_BR | |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/6093034676563479 | pt_BR |
dc.contributor.advisorID | pt_BR | |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/7898168715320830 | pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 | Botelho, Fabio Silva | |
dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/8476129194599888 | pt_BR |
dc.description.resumo | Este trabalho consiste no desenvolvimento de uma metodologia geral e integradora para o projeto simultâneo de otimização topológica e localização de atuadores em estruturas. Dois problemas são abordados: um que considera atuadores proporcionais e outro que considera atuadores piezoelétricos. A otimização topológica considera três fases materiais: duas referentes a materiais sólidos e uma sem material. Uma variável de projeto é considerada para cada fase material referente aos materiais sólidos. Um destes materiais sólidos é reservado para a parte puramente estrutural enquanto o outro é destinado a representar as regiões da estrutura mais propícias para a alocação de atuadores. Em ambos os problemas, o controle é estático e a otimização topológica é feita pela minimização da flexibilidade. A análise de sensibilidades para a obtenção das equações de equilíbrio e das derivadas da função objetivo com relação às variáveis de projeto é desenvolvida para cada problema. Para obter os resultados numéricos, os modelos estruturais foram discretizados em elementos finitos e um algoritmo apropriado foi implementado em Matlabr. As simulações numéricas mostram que a metodologia utilizada neste trabalho pode produzir uma topologia estrutural bem definida indicando o melhor posicionamento para atuadores. Finalmente, vale ressaltar que os resultados obtidos concordam perfeitamente com outros obtidos por meio de procedimentos mais simples, que realizam otimização topológica e controle em processos não simultâneos. | pt_BR |
dc.publisher.department | Instituto de Física e Matemática | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Modelagem Matemática | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFPel | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.contributor.advisor1 | Molter, Alexandre | pt_BR |