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Publicação
Análise e otimização de microestruturas com critérios de tensão usando cálculo paralelo
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Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
Esta dissertação tem como principal foco a análise e otimização de materiais celulares
aplicando constrangimentos de tensão.
O modelo material considerado neste trabalho é um compósito de microestrutura
periódica com duas fases (sólido e vazio) representado por uma célula de base unitária. Recorre-se à teoria da homogeneização de modo a traduzir as propriedades elásticas do meio heterogéneo dos materiais compósitos em propriedades equivalentes para o meio homogéneo.
Recorre-se ao cálculo paralelo tanto para o cálculo das derivadas dos constrangimentos por diferenças finitas como para resolver os casos de carga da teoria da homogeneização. É realizado um estudo acerca da eficiência da paralelização da homogeneização, comparando os tempos de execução da mesma com diferentes malhas e recorrendo a um diferente número de processadores.
A aplicação de constrangimentos de tensão em problemas de otimização de topologia é estudada nesta dissertação, recorrendo aos métodos de relaxamento de tensão -relaxation, qp-approach e damage-approach.
Os resultados mostram que a paralelização da homogeneização reduz eficazmente o
tempo de cálculo. Os resultados das otimizações das células unitárias mostram que se
obtêm resultados idênticos recorrendo ao qp-approach e ao -relaxation e que as soluções obtidas quando se recorre ao damage approach são comparáveis aos anteriores e que é possível ter uma tensão máxima bastante próxima da tensão admissível quando se recorre a este método de relaxamento.
Descrição
Palavras-chave
Otimização Topologia Microestrutura Tensão Compósitos Homogeneização