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Otimização topológica de estruturas tridimensionais considerando incertezas de manufatura e critério de falha em tensão

Processo: 19/08654-6
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2020
Vigência (Término): 24 de março de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Civil - Estruturas
Pesquisador responsável:André Teófilo Beck
Beneficiário:Gustavo Assis da Silva
Supervisor no Exterior: Ole Sigmund
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Local de pesquisa : Technical University of Denmark (DTU), Dinamarca  
Vinculado à bolsa:18/16701-1 - Otimização topológica de mecanismos flexíveis considerando incertezas de manufatura e critério de falha em tensão, BP.PD
Assunto(s):Otimização topológica   Otimização robusta

Resumo

Este projeto de pesquisa visa propor uma abordagem para solucionar problemas tridimensionais de otimização topológica de alta resolução, considerando restrições locais de tensão e incertezas de manufatura. Para alcançar este objetivo, a formulação de minimização de volume com restrição de tensão apresentada em Da Silva, Beck e Sigmund (2019) será empregada. Esta formulação é baseada na abordagem de três campos de densidades relativas desenvolvida por Sigmund (2009) e Wang et al. (2011) para lidar com incertezas uniformes de manufatura durante o procedimento de otimização topológica. As principais dificuldades associadas com a abordagem proposta neste projeto de pesquisa são: 1) a natureza local do critério de falha em tensão; e 2) o elevado custo computacional relacionado aos espaços tridimensionais discretizados. Estas dificuldades serão superadas da seguinte forma: 1) para lidar com o elevado número de restrições de tensão, o método do Lagrangiano aumentado será utilizado; e 2) para lidar com o elevado custo computacional, a abordagem de otimização topológica recentemente proposta por Aage, Andreassen e Lazarov (2015), baseada na biblioteca PETSc, desenvolvida para computação científica de alta performance, será explorada.

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
DA SILVA, GUSTAVO ASSIS; BECK, ANDRE TEOFILO; SIGMUND, OLE. Topology optimization of compliant mechanisms considering stress constraints, manufacturing uncertainty and geometric nonlinearity. COMPUTER METHODS IN APPLIED MECHANICS AND ENGINEERING, v. 365, JUN 15 2020. Citações Web of Science: 0.

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