APLICAÇÃO DE UM MÉTODO DE OTIMIZAÇÃO TOPOLÓGICA EVOLUCIONÁRIA DESENVOLVIDO EM SCRIPT PYTHON

Resumo

O emprego de algoritmos computacionais que forneçam soluções otimizadas pode se tornar uma excelente alternativa para atenuar a necessidade de verificações exaustivas na identificação da melhor concepção estrutural de um determinado problema. Com a evolução da capacidade dos computadores e do Método dos Elementos Finitos, diversos métodos de otimização topológica têm sido desenvolvidos. Entre eles, o método denominado Otimização Estrutural Evolucionária (Evolutionary Structural Optimization - ESO) tem-se consolidado na resolução de problemas estruturais, por meio da aplicação de procedimentos heurísticos nas análises. Neste artigo, aborda-se o problema de otimização topológica mediante o uso do algoritmo ESO desenvolvido em uma plataforma de programação disponível no software de análise de problemas multifísicos Abaqus®. O método ESO é aplicado em alguns casos de estudo da literatura, tanto para problemas estáticos quanto para problemas dinâmicos, os quais comprovam a eficiência da metodologia implantada. Apresenta-se ainda a otimização de uma chapa metálica destinada ao suporte de um motor gerador para turbina eólica, realizando-se um estudo comparativo entre duas concepções de projeto diferentes. Palavras-chave: Otimização topológica, otimização evolucionária, método dos elementos finitos. APPLICATION OF A TOPOLOGICAL EVOLUTIONARY OPTIMIZATION METHOD DEVELOPED THROUGH PYTHON SCRIPT ABSTRACT The use of computational algorithms for optimized solutions has been becoming an excellent alternative to necessary and exhaustive verifications regarding the best structural conception. With the evolution of the computational capability and the Finite Elements Method, several topological optimization methods have been developed. Among these methods, the method called Evolutionary Structural Optimization (ESO) has been used on the structural problems solutions, through the application of Heuristic procedures on the analyses. The present paper deals with the topological optimization using the ESO method developed in a programming platform available on the software for multiphysics analyses Abaqus®. The ESO method is applied for some problems found in literature, both for static problems and for dynamic problems. The obtained results prove the efficiency of the implemented method. The last numerical application presents the optimization of a metallic flange used to support the motor of an aeolian turbine, comparing the results among two different design conceptions. Keywords: Topological optimization, evolutionary optimization, finite elements method.