EM - Escola de Minas
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A Escola de Minas de Ouro Preto foi fundada pelo cientista Claude Henri Gorceix e inaugurada em 12 de outubro de 1876.
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Item Otimização do projeto de vigas de concreto protendido usando algoritmo genético.(2023) Carvalho, Tawany Aparecida de; Silva, Amilton Rodrigues da; Silva, Amilton Rodrigues da; Inoue, Hisashi; Fernandes, Walliston dos SantosA utilização de concreto protendido apresenta diversas vantagens para a construção civil, dentre elas: a possibilidade de seções mais esbeltas e redução do peso próprio; melhor comportamento em relação aos estados limites de serviço de deformação excessiva e de abertura de fissuras; e a redução ou até eliminação das fissuras gerando uma consequente maior durabilidade do elemento estrutural. No entanto, o projeto dessas estruturas ainda possui algumas dificuldades devido ao número de variáveis envolvidas no processo. Visto isso, o objetivo do presente trabalho é implementar e validar um algoritmo evolucionário de otimização estrutural, que buscará minimizar as dimensões da seção transversal de vigas retangulares de concreto protendido para diferentes tipos de carregamentos, vãos, condições de apoios, entre outros, considerando dois métodos de otimização. No processo, são usados elementos finitos de barra para modelar as vigas e elementos finitos de interface para posicionar o cabo de protensão em relação ao eixo da barra, que também representam a interface cordoalha-concreto, simulando o deslizamento entre o concreto e a armadura ativa. Para a busca da solução ótima, é utilizado o algoritmo genético onde o valor de aptidão do indivíduo consiste em definir a menor seção transversal para a viga retangular de concreto protendido, variando o traçado do cabo de protensão e considerando os estados limites de serviço e último. Tal condição é definida através de uma análise não linear da estrutura usando a plataforma de análise de elementos finitos FEMOOP. Após a implementação da formulação apresentada, percebeu-se pelos exemplos e resultados que os métodos implementados neste trabalho se mostraram eficientes para o dimensionamento otimizado de vigas protendidas. A formulação apresentada permite o dimensionamento de vigas com análise estrutural complexa apresentando no final a altura da seção retangular, bem como o traçado do cabo de protensão. Verificou-se que o traçado do cabo de protensão não altera significativamente a capacidade de carga da viga protendida, desde que os diferentes traçados produzam curvaturas inversas ao do carregamento aplicado à viga nos pontos de momentos críticos.Item Otimização do projeto de estruturas treliçadas formadas por perfis tubulares soldados, usando algoritmos genéticos e método dos elementos finitos.(2019) Lage, Carmem Miranda; Neves, Francisco de Assis das; Freitas, Marcílio Sousa da Rocha; Neves, Francisco de Assis das; Freitas, Marcílio Sousa da Rocha; Silva, Amilton Rodrigues da; Carvalho, Eliane Maria Lopes; Greco, MarceloProblemas de otimização estrutural paramétrica de ordem prática podem envolver um grande número de variáveis e restrições, que atendam aos requisitos normativos de segurança e desempenho estrutural. A maioria dos problemas de otimização tendem a encontrar o valor mínimo da função objetivo dentro de um conjunto viável que satisfaça as restrições. Entre as técnicas de computação evolucionária, os algoritmos genéticos (AGs) tem sido utilizados com sucesso para a otimização de estruturas, incluindo os sistemas treliçados. Esse estudo propõe uma metodologia interativa automatizada para a otimização de estruturas baseada na integração de dois programas comerciais: Ansys e Matlab. O script desenvolvido utiliza-se do Método dos Elementos Finitos para a análise da estrutura, em conjunto com os Algoritmos Genéticos para a otimização. O objetivo do estudo é avaliar a aplicabilidade, precisão e eficiência da metodologia proposta. Foram resolvidos 3 exemplos numéricos de treliças com 3, 10 e 19 barras com a metodologia proposta, envolvendo variáveis contínuas. O valor de função objetivo (aptidão) encontrado para a treliça de 3 barras foi 3,27% inferior ao resultado da literatura. Por outro lado, os resultados de função objetivo obtidos para as treliças de 10 e 19 barras foram respectivamente 0,05% e 2,22% superiores aos resultados da literatura. Assim, os resultados obtidos permitiram concluir que a metodologia proposta em conjunto com os Algoritmos Genéticos é uma ferramenta eficaz na busca do ótimo global de problemas de otimização. Posteriormente foram realizados ainda outros dois experimentos em relação à treliça de 19 barras, considerando variáveis discretas. O valor de função objetivo obtido no experimento que levava em consideração restrições normativas baseadas na norma ABNT NBR 16239 (2013) foi 5% inferior ao valor obtido com variáveis continuas e restrições do código EN 1993-1-1 (2005). Por último, procedeu-se a verificação à fadiga de uma das ligações tubulares da treliça de 19 barras, utilizando-se a abordagem tensão-vida. O número de ciclos à fadiga esperado para a ligação da treliça utilizando-se as tensões obtidas por meio do MEF e tensões obtidas de forma analítica foi considerado praticamente infinito.Item Integration methodology of different softwares for constrained tubular truss size optimization problems.(2019) Lage, Carmem Miranda; Neves, Francisco de Assis das; Freitas, Marcílio Sousa da RochaProblemas de otimização estrutural paramétrica de ordem prática podem envolver um grande número de variáveis e restrições, que atendam aos requisitos normativos de segurança e desempenho estrutural. A maioria dos problemas de otimização tendem a encontrar o valor mínimo da função objetivo dentro de um conjunto viável que satisfaça as restrições. Entre as técnicas de computação evolucionária, os algoritmos genéticos (AGs) tem sido utilizados com sucesso para a otimização de estruturas, incluindo os sistemas treliçados. Esse artigo propõe uma metodologia interativa automatizada para a otimização de estruturas baseado na integração de dois programas comerciais: ANSYS e MATLAB. O script desenvolvido utiliza-se do MEF para a análise da estrutura, em conjunto com os Algoritmos Genéticos para a otimização. O objetivo do artigo é avaliar a aplicabilidade, precisão e eficiência da metodologia proposta. Foram resolvidos 2 exemplos numéricos de treliças com a metodologia proposta, treliça clássica da literatura e treliça com restrições normativas. Os resultados mostram que a metodologia é adequada para a solução de problemas de otimização estrutural paramétrica com uma boa precisão dos resultados.