Dissertação de mestrado – Bruno Eduard de Oliveira Brugnara

CONVITE

Defesa de Dissertação de mestrado

Título: Agrupamento ótimo de barras de pórticos espaciais de aço via otimização estrutural multi-objetivo

Bruno Eduard de Oliveira Brugnara – Mestrando(a) do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil da UFJF

RESUMO: A otimização estrutural de estruturas compostas por barras, como treliças e pórticos, geralmente envolve a minimização do peso (volume ou massa) como objetivo principal. Essa otimização pode ser dimensional, paramétrica, de forma, topológica ou combinar várias dessas abordagens. As restrições, por sua vez, estão relacionadas a deslocamentos nodais máximos, tensões máximas, frequências naturais de vibração mínimas, cargas de flambagem, entre outras. Quando mais de um objetivo é considerado, outras funções podem ser introduzidas na formulação, como a minimização do deslocamento máximo, a maximização de frequências naturais de vibração ou a maximização dos fatores de carga crítica. Esses objetivos podem ser considerados simultaneamente em uma única formulação. Uma possibilidade interessante em otimização estrutural é obter estruturas otimizadas que considerem agrupamentos de barras segundo expectativas do projetista. Esses agrupamentos proporcionam ganhos em diversos aspectos, como fabricação, montagem, conferência, execução e aspectos arquitetônicos. Encontrar os agrupamentos ótimos pode ser desafiador e pode demandar a experiência do projetista, além de processos baseados em tentativa-e-erro. Algumas estratégias propostas na literatura contemplam o agrupamento automático de barras como restrições impostas na formulação dos problemas de otimização estrutural, como a consideração de restrições de cardinalidade. Nessa dissertação, é proposta a formulação de um problema de otimização estrutural multi-objetivo de pórticos espaciais considerando-se a minimização do peso da estrutura da estrutura e o número de barras distintas (pilares e vigas) como funções objetivos claramente conflitantes. São realizados três experimentos nos quais o conflito entre o agrupamento e o peso é analisado, incluindo a validação da metodologia de agrupamento, a análise do agrupamento automático em situações de simetria e assimetria da estrutura e uma análise de pré-agrupamento. Todos os problemas foram resolvidos utilizando um algoritmo baseado em Evolução Diferencial.

Palavras-chave: Otimização estrutural multi-objetivo. Pórticos de aço espaciais. Agrupamento ótimo de barras.

– Data: 14/04/2023
– Hora: 14:00
– Local: virtual (meet.google.com/bwn-ztqq-vob)

Banca Examinadora:
– Prof. Dr. Afonso Celso de Castro Lemonge – Orientador e Presidente da banca (UFJF)
– Prof.ª Dr.ª Patrícia Habib Hallak – Coorientadora (UFJF)
– Prof. Dr. Dênis Emanuel Costa Vargas – Coorientador (CEFET-MG)
– Prof.ª Dr.ª Beatriz de Souza Leite Pires de Lima – Membro titular externo (PEC-COPPE/UFRJ)
– Prof. Dr. Marcelo Greco – Membro titular externo (UFMG)
– Prof. Dr. Breno Pinheiro Jacob – Suplente externo (PEC-COPPE/UFRJ)
– Prof. Dr. Felipe dos Santos Loureiro – Suplente externo (UFSJ)