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Aplicação do método da otimização topológica para o projeto de mecanismos flexíveis menos suscetíveis à ocorrência de dobradiças.

Silva, Marcelo Colpas Da

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola Politécnica 2007-06-01

Acesso online. A biblioteca também possui exemplares impressos.

  • Título:
    Aplicação do método da otimização topológica para o projeto de mecanismos flexíveis menos suscetíveis à ocorrência de dobradiças.
  • Autor: Silva, Marcelo Colpas Da
  • Orientador: Silva, Emílio Carlos Nelli
  • Assuntos: Mecanismos Flexíveis; Dobradiças; Elementos Finitos; Otimização Topológica; Otimização Estrutural; Structural Optimization; Compliant Mechanisms; Hinges; Finite Elements; Topology Optimization
  • Notas: Dissertação (Mestrado)
  • Notas Locais: Programa Engenharia Mecânica
  • Descrição: Os mecanismos flexíveis são dispositivos capazes de transmitir força e movimento através da deformação elástica. Têm grande importância a uma série de aplicações nas quais os mecanismos de corpos rígidos não seriam viáveis, como por exemplo, os sistemas microeletromecânicos. Existem várias maneiras pelas quais os mecanismos flexíveis podem ser projetados, sendo a otimização topológica um método bastante difundido por ser de aplicação sistemática, ou seja, não requer do projetista qualquer ação analítica durante a etapa de projeto. Na maioria dos casos, o método da otimização topológica combina o método dos elementos finitos com um método de programação matemática. Logo, faz-se necessário discretizar a região do espaço na qual o material disponível será distribuído para determinar o mecanismo flexível adequado à aplicação desejada. Freqüentemente, o mecanismo projetado apresenta duas regiões sólidas unidas por um único nó pertencente à malha de elementos finitos. Durante a transmissão do movimento, este nó age como uma dobradiça conectada às duas regiões. Trata-se de um efeito indesejado, pois compromete a modelagem e a fabricação do componente mecânico. Assim, neste trabalho, foram estudadas técnicas destinadas à redução da ocorrência das \"dobradiças\" no projeto de mecanismos flexíveis por otimização topológica. Foi implementado em linguagem C um código que permite projetar mecanismos flexíveis submetidos a um único carregamento ou múltiplos carregamentos (mecanismos multi-flexíveis). Com o objetivo de analisar e explorar outros aspectos da formulação implementada no código, investigou-se também a sua utilização no projeto de estruturas rígidas. Como resultado, é mostrada a influência dos diversos parâmetros de otimização no projeto de mecanismos flexíveis sem dobradiças, permitindo analisar a eficácia da formulação implementada.
  • DOI: 10.11606/D.3.2007.tde-03082007-181048
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Escola Politécnica
  • Data de criação/publicação: 2007-06-01
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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