Otimização Topológica Estrutural Baseada em Confiabilidade com Restrição em Tensão Utilizando o Conceito de Derivada Topológica

Abstract

Resumo. Em otimização estrutural os resultados obtidos devem ser robustos em relação a incertezas, sejam elas oriundas da natureza probabilística das variáveis de trabalho où aquelas inerentesà resistência dos materiais, por exemplo. Este fato tem levado ao desenvolvimento de diferentes metodologias de otimização estrutural baseada em incertezas. Sendo assim, o objetivo deste trabalhoé propor uma nova formulação para o problema de otimização topológica estrutural baseada em confiabilidade com restrição em tensão. Buscam-se então estruturas de volume mínimo que atendam simultaneamente aos critérios de resistência e confiabilidade estruturais. Palavras-chave. Confiabilidade, Restrição em Tensão, Derivada Topológica IntroduçãoEm otimização topológica estrutural buscam-se estruturas (topologias)ótimas de acordo com um dado aspecto partindo-se de uma geometria definida e de um material escolhido. Um desses aspectos trata de um antigo desafio da engenharia e consiste em desenhar uma estrutura com mínimo volume capaz de resistiràs tensões oriundas dos carregamentos aplicados. Diversas técnicas de otimização foram empregadas na solução de tal problema, dentre as quais destacam-se os métodos baseados no conceito de derivada topológica. Este conceito permite o desenvolvimento de algoritmos de otimização topológica bastante eficientes, ver por exemplo [5].Uma abordagem importante na otimização estruturalé considerar que os resultados obtidos sejam robustos em relação a incertezas, sejam elas oriundas da natureza probabilística dos carregamentos ouàquelas inerentesà resistência dos materiais, por exemplo. 1 renatha@lncc.br 2 novotny@lncc.br 3 andre@ci.ufpb.br