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...

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Detalhes bibliográficos
Autor: Borges, André de Ávila
Tipo de documento: Dissertação de mestrado
Estado:Published version
Data de publicação:2013
País:Brasil
Recursos:UFRGS
Repositório:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
Idioma:Português
OAI Identifier:oai:www.lume.ufrgs.br:10183/96635
Acesso em linha:http://hdl.handle.net/10183/96635
Nível de acesso:Acesso aberto
Palavra-chave:Estruturas treliçadas
Otimização matemática
Algoritmos
Structural optimization
Meta-heuristic algorithms
Harmony search
Firefly algorithm
Truss structures
Descrição
Resumo: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.