PROJETO ÓTIMO-ROBUSTO DE ESTRUTURAS COMPOSTAS

Thales Renato Bertolazzo Trevilato¹; Antônio Marcos Gonçalves de Lima¹

¹ UFU

Resumo

No contexto dos novos desenvolvimentos em engenharia mecânica, materiais compostos têm sido utilizados em um grande número de estruturas, como aviões, compressores, automóveis, satélites comunicação, robótica, etc, devido a sua grande flexibilidade na obtenção de um bom desempenho como resultado da combinação de uma série de parâmetros, como o número de camadas com suas espessuras e as orientações de fibras. No entanto, em uma fase de concepção de uma estrutura composta reais de interesse industrial, a questão é como os arranjos destes parâmetros podem afetar o desempenho de tais estruturas? Além disso, na questão de projeto, outro aspecto que deve ser destacado é a utilização de uma estratégia de otimização robusta, a fim de gerar as melhores soluções com uma quantidade razoável de robustez. Neste trabalho, o interesse está confinado ao processo de modelagem de elemento finito de estruturas compostas usando a teoria deformação de cisalhamento de ordem superior (HSDT na sigla em inglês). A ênfase é colocada num processo de parametrização, a fim de facilitar a introdução das incertezas paramétricas sobre os parâmetros de concepção fatorando-os fora das matrizes elementares do sistema. Além disso, com o objetivo de gerar um projeto ótimo e robusto, a estratégia aqui utilizado é a introdução de funções de vulnerabilidade para serem otimizadas ao mesmo tempo com as funções de custo originais usando um procedimento de optimização multiobjectivo baseada na construção de Pareto. Os resultados em termos dos envelopes das funções de resposta de frequências foram obtidos e a robustez do ponto forte do ideal foi verificada "a posteriori".

Palavras-chave: Materiais Compostos; Otimização Robusta; Função de Vulnerabilidade; Incertezas; HSDT