Autor(es):
Andrade, Fábio Emanuel Garcia 
Data: 2010
Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/10316/20373
Origem: Estudo Geral - Universidade de Coimbra
Assunto(s): Optimização topológica
Detalhes do Documento
Obtenção de materiais com propriedades térmicas extremas
Descrição
Neste trabalho é apresentada uma metodologia de optimização topológica que permite obter microestruturas com comportamento elástico e/ou térmico pré-definido. Neste desenvolvimento os formalismos da teoria da homogenização e os aspectos relevantes dos métodos numéricos utilizados na análise de sensibilidades e na optimização são discutidos. A formulação da teoria da homogenização é baseada no método variacional assintótico. A implementação numérica deste método está disponível no programa VAMUCH, o qual pode ser utilizado para calcular as propriedades elásticas e/ou térmicas efectivas de uma qualquer microestrutura complexa construída com base em um ou mais materiais anisotrópicos. A sua implementação numérica obriga á discretização da célula unitária em elementos finitos e á atribuição de propriedades elásticas e/ou térmicas a cada um dos elementos do domínio em análise. É desenvolvido um procedimento de análise de sensibilidades para o programa VAMUCH, utilizando o método da variável adjunta. O desenvolvimento das equações associadas ao cálculo das sensibilidades é apresentado para as propriedades elásticas e as propriedades térmicas efectivas da microestrutura. A implementação computacional dos cálculos associados á análise de sensibilidades é introduzida na versão modificada do programa VAMUCH. Na solução do problema de projecto óptimo, os algoritmos de análise micromecânica e de sensibilidades são interligados com o algoritmo de optimização das assintotas móveis (MMA). São apresentadas técnicas e métodos de optimização que permitem obter microestruturas óptimas para determinadas condições de projecto. Dissertação de Mestrado em Engenharia Mecânica apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra
Neste trabalho é apresentada uma metodologia de optimização topológica que permite obter microestruturas com comportamento elástico e/ou térmico pré-definido. Neste desenvolvimento os formalismos da teoria da homogenização e os aspectos relevantes dos métodos numéricos utilizados na análise de sensibilidades e na optimização são discutidos. A formulação da teoria da homogenização é baseada no método variacional assintótico. A implementação numérica deste método está disponível no programa VAMUCH, o qual pode ser utilizado para calcular as propriedades elásticas e/ou térmicas efectivas de uma qualquer microestrutura complexa construída com base em um ou mais materiais anisotrópicos. A sua implementação numérica obriga á discretização da célula unitária em elementos finitos e á atribuição de propriedades elásticas e/ou térmicas a cada um dos elementos do domínio em análise. É desenvolvido um procedimento de análise de sensibilidades para o programa VAMUCH, utilizando o método da variável adjunta. O desenvolvimento das equações associadas ao cálculo das sensibilidades é apresentado para as propriedades elásticas e as propriedades térmicas efectivas da microestrutura. A implementação computacional dos cálculos associados á análise de sensibilidades é introduzida na versão modificada do programa VAMUCH. Na solução do problema de projecto óptimo, os algoritmos de análise micromecânica e de sensibilidades são interligados com o algoritmo de optimização das assintotas móveis (MMA). São apresentadas técnicas e métodos de optimização que permitem obter microestruturas óptimas para determinadas condições de projecto. Dissertação de Mestrado em Engenharia Mecânica apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra
Tipo de Documento
Dissertação de Mestrado
Idioma Português
Orientador(es) Rilo, Nuno Ferreira
Idioma Português
Orientador(es) Rilo, Nuno Ferreira
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