Uso de Modelos Substitutos na Otimização de Estruturas de Material Compósitos
David Sena Balreira1; Evandro Parente Junior1; Antônio Macário Cartaxo de Melo1; Anselmo Cardoso de Paiva2
1 Universidade Federal do Ceará; 2 Universidade Federal do Maranhão
doi:10.20906/CPS/CILAMCE2017-0551
Resumo
A otimização de estruturas de material compósito reforçados por fibras é um problema cuja solução tem alto custo computacional, principalmente quando são utilizados métodos meta-heurísticos, como Algoritmos Genéticos. Estes métodos requerem um grande número de avaliações da função objetivo e restrições, o que combinado ao elevado tempo de processamento das análises pelo Método dos Elementos Finitos (MEF) e Análise Isogeométrica (AIG), dificulta a aplicação de técnicas de otimização na solução de problemas práticos da engenharia estrutural. Uma alternativa para reduzir o tempo de processamento é a utilização de modelos substitutos. Neste artigo foram aplicadas as Funções de Base Radial e a Regressão por Vetores de Suporte, com o objetivo de reduzir o tempo de processamento requerido pelo processo de otimização de estruturas laminadas. A influência da técnica de geração da amostragem foi estudada e o desempenho dos métodos para construção dos modelos substitutos foi avaliado. Foram considerados problemas de maximização da resistência, considerando a flambagem e a falha do material, e de minimização de deslocamentos. Os resultados mostraram a viabilidade do uso dos modelos substitutos na otimização de estruturas de material compósitos.
Palavras-chave: Modelos substitutos; Otimização; Estruturas de material compósitos