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Campo DCValorIdioma
dc.creatorPassos, Adriano Gonçalves dos-
dc.date.accessioned2016-12-08T16:37:59Z-
dc.date.available2016-12-08T16:37:59Z-
dc.date.issued2016-04-01-
dc.identifier.citationPASSOS, Adriano Gonçalves dos. Otimização global eficiente aplicada a projetos de laminados de rigidez variável. 2016. 85 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica e de Materiais) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2016.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1879-
dc.description.abstractThe efficient global optimization (ego), presented by Donald R. Jones at the end of the 90s, propose to solve optimization problems where, due to the high computational burden of the cost function, the number of evaluations is severely limited. ego is based on the concept of surrogate models, that are fast-to-compute functions that adjust the “experimental” data (physical, analytic or simulations). In the current work, as well as in the Jones’s one, the Kriging metamodel is used. The efficiency and robustness of the method lays at the balance between exploration and exploitation of the surrogate response. Here, ego is used to find the optimized parameters for curved fiber structures with relatively complex geometry. The number of variables are moderately (in general 12) for the various problems presented and the geometries vary from simple square plates with a central hole to an airplane fuselage-like section. Trough these problems, single objective optimizations with and without constraints and an unconstrained multiobjective optimization are performed. For the constraints and multiobjectives, adaptations to the original framework were made. For most of the problems, the computational budget is set to just 60 evaluations of the high fidelity model (finite element model built using ANSYS software). The results showed that the framework is capable of finding good designs with a limited computational budget. Considering the variable stiffness composites, the use of curved fibers presented substantial structural improvements. For example, for the fuselage-like structure, it was observed an improvement of 47% in the buckling load when compared to straight fibers optimal solution.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPESpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.subjectOtimização estruturalpt_BR
dc.subjectMateriais laminadospt_BR
dc.subjectFibras de carbonopt_BR
dc.subjectEngenharia mecânicapt_BR
dc.subjectStructural optimizationpt_BR
dc.subjectLaminated materialspt_BR
dc.subjectCarbon fiberspt_BR
dc.subjectMechanical engineeringpt_BR
dc.titleOtimização global eficiente aplicada a projetos de laminados de rigidez variável.pt_BR
dc.title.alternativeEfficient global optimization applied to variable stiffness composites designpt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoA otimização global eficiente (ego, do inglês efficient global optimization), apresentada por Donald R. Jones no final da década de 90, tem como proposta solucionar problemas de otimização nos quais, devido a um elevado custo computacional da função objetivo, o número de avaliações desta é severamente limitado. ego baseia-se na otimização pelo uso de superfícies de resposta ou metamodelos, que são funções de baixo custo computacional que se ajustam aos dados “experimentais” (de experimentos físicos, cálculos analíticos ou simulações numéricas) obtidos em pontos escolhidos no domínio de projeto. Como no trabalho original de Jones, o metamodelo de Kriging é aqui utilizado. A eficiência e robustez do método reside no balanceamento entre a necessidade de minimização (ou maximização) da superfície de resposta média com a necessidade de melhoria da aproximação que esta fornece. Nesta dissertação, usa-se o ego para encontrar as orientações curvas de laminados de rigidez variável com geometrias relativamente complexas. Os problemas mostrados possuem número moderado de variáveis (em geral 12) e geometrias que variam de uma simples placa quadrada com furo central a painéis reforçados semelhantes a seções de fuselagem de uma aeronave comercial. Através desses problemas, são abordadas a otimização global com e sem restrições e a otimização multiobjetivo sem restrições. Para contemplar restrições e multiobjetivos, foi necessária a implementação de modificações no algoritmo original de Jones. Para a maior parte dos problemas, o orçamento computacional é restringido em apenas 60 avaliações dos modelos de alta fidelidade (modelos de elementos finitos desenvolvidos no software ansys). Os resultados obtidos mostram que o framework proposto é capaz de encontrar bons projetos para um orçamento computacional limitado. Em relação aos compósitos de rigidez variável, o uso de fibras curvas mostrou ganhos estruturais substanciais. Por exemplo, para a estrutura semelhante à de uma fuselagem de aeronave, chegou-se a observar um aumento de até 47% na carga de flambagem sob carregamento de compressão uniaxial, quando comparada à mesma estrutura com apenas fibras retas comerciais.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5218475674954652pt_BR
dc.contributor.advisor1Luersen, Marco Antônio-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4815765372448868pt_BR
dc.contributor.referee1Luersen, Marco Antônio-
dc.contributor.referee2Muñoz-Rojas, Pablo Andrés-
dc.contributor.referee3Ferreira, Ana Paula Carvalho da Silva-
dc.contributor.referee4Franco, Admilson Teixeira-
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiaispt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOS::MECANICA DOS CORPOS SOLIDOS, ELASTICOS E PLASTICOSpt_BR
Aparece nas coleções:CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais

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