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dc.creatorRezende, Glauco Claus-
dc.date.accessioned2023-03-10T21:15:43Z-
dc.date.available2023-03-10T21:15:43Z-
dc.date.issued2022-11-28-
dc.identifier.citationREZENDE, Glauco Claus. Otimização estrutural topológica contínua utilizando uma microestrutura sólida isotrópica e penalizada aplicada em problemas de vibrações livres não amortecidas. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Mecânica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30812-
dc.description.abstractThe present work focuses on solving a Continuous Topology Optimization of Continuum Structures problem using a material approach based on a Solid Isotropic Microstructure with Penalization. The problem aims at maximizing the fundamental frequency of a formulation of undamped free vibrations with constraint on the material volume. The Finite Element Method is used for discretization of the analysis domain in mechanical models. The Augmented Lagrangian Method is applied to solve the optimization problem. Furthermore, two regularizing functionals are used, one penalizing regions with intermediate densities and the other penalizing density gradients. These functional features, for example the complexity intent of possible meshes, for example, can be defined as the gray board and have a mesh dependency. The computational implementation is performed by Matlab® software. Two physical problems with different symmetry characteristics are analyzed. The results obtained are qualitatively and quantitatively compared with works present in the literature, analyzing aspects of mesh independence and the occurrence of both the chessboard phenomenon and regions with intermediate densities. The optimal topologies obtained, considering the comparisons already present, had the problems mitigated using functionals. The optimal topologies obtained present the mitigation of checkerboard problems and regions with relative densities under the influence of the penalizing functionals, they also present show a tendency to the phenomenon of mesh independence. Therefore, regarding the proposed methodology, it is possible to affirm that it is adequate with a view to the problems of undamped free vibrations.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/pt_BR
dc.subjectOtimização estruturalpt_BR
dc.subjectMicroestruturapt_BR
dc.subjectMétodo dos elementos finitospt_BR
dc.subjectLagrange, Funções dept_BR
dc.subjectVibraçãopt_BR
dc.subjectStructural optimizationpt_BR
dc.subjectMicrostructurept_BR
dc.subjectFinite element methodpt_BR
dc.subjectLagrangian functionspt_BR
dc.subjectVibrationpt_BR
dc.titleOtimização estrutural topológica contínua utilizando uma microestrutura sólida isotrópica e penalizada aplicada em problemas de vibrações livres não amortecidaspt_BR
dc.title.alternativeContinuous structural topology optimization using a solid isotropic material with penalization microstructure apply to undamped free vibrations problemspt_BR
dc.typebachelorThesispt_BR
dc.description.resumoO presente trabalho tem enfoque na solução de um problema de Otimização Estrutural Topológica Contínua utilizando uma abordagem material baseada em uma Microestrutura Sólida Isotrópica e Penalizada. O problema visa a maximização da frequência fundamental de uma formulação de vibrações livres não amortecidas com restrição sobre o volume material. O Método dos Elementos Finitos é utilizado para a discretização do domínio de análise nos modelos mecânicos. O Método do Lagrangiano Aumentado é aplicado para a solução do problema de otimização. Ademais, são utilizados dois funcionais regularizadores, um penalizando regiões com densidades intermediárias e outro penalizando os gradientes de densidades. Esses funcionais têm o intuito de mitigar problemas recorrentes nas topologias ótimas obtidas, por exemplo, extensas regiões de cinza e instabilidades numéricas como o tabuleiro de xadrez e a dependência de malha. A implementação computacional é realizada pelo software Matlab®. São analisados dois problemas físicos com características de simetria diferentes. Os resultados obtidos são comparados qualitativamente e quantitativamente com trabalhos presentes na literatura, analisando aspectos de independência de malha e a ocorrência tanto do fenômeno do tabuleiro de xadrez como regiões com densidades intermediárias. As topologias ótimas obtidas apresentam a mitigação dos problemas de tabuleiro de xadrez e de regiões com densidades relativas por influência dos funcionais penalizadores, apresentam, também, uma tendência ao fenômeno de independência de malha. Assim, quanto a metodologia proposta, é possível afirmar que esta se mostra adequada com vistas a problemas de vibrações livres não amortecidas.pt_BR
dc.degree.localLondrinapt_BR
dc.publisher.localLondrinapt_BR
dc.contributor.advisor1Silva, Jéderson da-
dc.contributor.advisor-co1Vale, João Luiz do-
dc.contributor.referee1Silva, Jéderson da-
dc.contributor.referee2Pereira, Jucélio Tomás-
dc.contributor.referee3Iossaqui, Juliano Gonçalves-
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programEngenharia Mecânicapt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICApt_BR
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