Otimização de forma e paramétrica de estruturas treliçadas através dos métodos meta-heurísticos Harmony Search e Firefly Algorithm

Otimização estrutural é uma área relativamente nova que vem sendo cada vez mais explorada. Existem muitos métodos clássicos, e outros mais recentes vem surgindo para disputar em eficiência, confiabilidade e rapidez na obtenção de um resultado ótimo. Os algoritmos são classificados em algoritmos dete...

Full description

Bibliographic Details
Author: Borges, André de Ávila
Format: Master's thesis
Status:Published version
Publication date:2013
Country:Brasil
Institution:UFRGS
Repository:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
Language:Portuguese
OAI Identifier:oai:www.lume.ufrgs.br:10183/96635
Online Access:http://hdl.handle.net/10183/96635
Access Level:Open access
Keyword:Estruturas treliçadas
Otimização matemática
Algoritmos
Structural optimization
Meta-heuristic algorithms
Harmony search
Firefly algorithm
Truss structures
Description
Summary:Otimização estrutural é uma área relativamente nova que vem sendo cada vez mais explorada. Existem muitos métodos clássicos, e outros mais recentes vem surgindo para disputar em eficiência, confiabilidade e rapidez na obtenção de um resultado ótimo. Os algoritmos são classificados em algoritmos determinísticos, que utilizam a informação do gradiente, ou seja, usam os valores das funções e suas derivadas, e os meta-heurísticos, algoritmos de otimização aleatórios que são métodos probabilísticos não baseados em gradiente, ou seja, usam somente a avaliação da função objetivo. São apresentados dois algoritmos meta-heurísticos relativamente recentes: o Harmony Search, baseado na improvisação musical em busca da harmonia perfeita, e o Firefly Algorithm, que é inspirado no comportamento da luz dos vagalumes. Vários exemplos clássicos de treliças 2-D e 3-D considerando otimização paramétrica e de forma, com restrições de tensão, deslocamento, flambagem e frequência natural, são apresentados para demonstrar a eficiência dos métodos. Os resultados são comparados aos de outros autores usando diferentes métodos encontrados na literatura. Os resultados indicam que os algoritmos de otimização estudados neste trabalho são melhores ou tão eficientes quanto os demais. Por fim, os métodos são aplicados à estrutura de um projeto de engenharia adaptado.