Otimização de forma de cascas axissimétricas utilizando diferenciação automática / Shape optimization of axisymmetric shells using automatic differentiation

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2011

RESUMO

Cascas constituem um tipo de estrutura que possui uma vasta quantidade de aplicações, incluindo, por exemplo, fuselagens de aviões e submarinos, silos metálicos, coberturas de hangares, estruturas de prédios e componentes automotivos e aeroespaciais. Os grandes vãos possíveis de serem cobertos, baixo peso e alta rigidez são algumas das vantagens obtidas com o emprego deste tipo de estrutura. A indústria moderna, a tecnologia e a alta competitividade têm requerido destas estruturas uma performance estrutural cada vez maior, a qual pode ser obtida com otimização tanto topológica quanto de forma. No caso de estruturas de cascas, a rigidez depende da geometria da casca e tanto sua forma quanto sua espessura governam a resposta estrutural da mesma. Neste sentido, uma otimização da forma se faz necessária para melhorar o desempenho estrutural de cascas. A otimização de forma de cascas lida com a modificação da estrutura, usando um algoritmo de otimização e a análise estrutural, sendo que áreas distintas são acopladas, estabelecendo um sistema de otimização estrutural. Tanto a precisão quanto a eficiência da otimização depende de todas estas áreas. No presente trabalho é proposta uma otimização de forma de cascas axissimétricas isotrópicas utilizando uma descrição da geometria através da parametrização NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines), com um algoritmo Programação Quadrática Sequencial (Sequential Quadratic Programming – SQP) para a otimização e Diferenciação Automática (Automatic Differentiation – AD) para a análise de sensibilidade.

ASSUNTO(S)

shape optimization engenharia civil axisymmetric shells nurbs automatic differentiation

ACESSO AO ARTIGO

Documentos Relacionados