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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Resultados da Pesquisa
Item Otimização de colunas em perfis formados a frio de seção transversal tipo rack.(2021) Coimbra, Keitiane Fátima; Alves, Vinicius Nicchio; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Alves, Vinicius Nicchio; Sarmanho, Arlene Maria Cunha; Ribeiro, Diogo Rodrigo Ferreira; Souza, Flávio Teixeira deOs perfis formados a frio têm como uma das suas principais vantagens a facilidade de fabricação e a grande flexibilidade quanto as formas geométricas que podem assumir. Essas características motivam que até mesmo as formas geométricas convencionais sejam estudadas com a finalidade de que tenham seu desempenho melhorado e sejam obtidas seções transversais com maiores relações resistência/peso e, consequentemente, mais eficientes e econômicas. Neste contexto, as técnicas de otimização vêm como uma importante ferramenta auxiliar de busca e, portanto, será utilizada nesta pesquisa com o intuito de se obter seções transversais do tipo rack com melhor desempenho quando submetidas à compressão centrada, já que esta tipologia de seção é usualmente utilizada em colunas de sistemas de armazenagem industrial, além de existirem poucos estudos com foco nesse objetivo. Como técnica de otimização, adotou-se o Algoritmo Genético, responsável por indicar a seção mais eficiente em função da avaliação da sua capacidade resistente, quantificada pelo Método da Resistência Direta (MRD). Este, por sua vez, necessita de uma análise de estabilidade prévia, que foi realizada por meio do Método das Faixas Finitas (MFF) em conjunto com o Método das Faixas Finitas Restringidas (MFFr), sendo utilizados para a obtenção das cargas críticas de flambagem. Realizou-se 126 análises, considerando-se seções com e sem enrijecedores, três funções objetivo, elemento de coluna com contenção lateral contínua e comprimento destravado de 1500 mm e, também, sob diferentes condições de restrições voltadas ao uso e quantidade de material. De maneira geral, os resultados demonstraram que por meio do processo de otimização é possível encontrar seções rack ótimas com maior tensão resistente característica se comparada a seção utilizada como referência. Para o elemento de coluna com contenção contínua, foi possível encontrar seções com aumento da tensão resistente característica de cerca de 38 a 40%. Além disso, a eficiência do processo de otimização mostrou-se dependente do comprimento do elemento de coluna e, principalmente no comprimento destravado de 1500mm, das restrições impostas ao problema.Item Design generativo como ferramenta e metodologia projetual na construção metálica.(2018) Cruz, Renato Godoi da; Arcipreste, Cláudia Maria; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Pinheiro, Rafael Lemieszek; Arcipreste, Cláudia Maria; Ribas, Rovadávia Aline de Jesus; Pinheiro, Rafael Lemieszek; Souza, Flávio Teixeira de; Santos, Roberto Eustáquio dosO projeto arquitetônico é composto por inúmeras variáveis, algumas delas contraditórias, que precisam ser negociadas constantemente. Os algoritmos genéticos representam uma técnica que contribuem para a solução desse tipo de problema, potencializando a busca de melhores resultados. Para isso, basta que estes sejam incorporados ao sistema generativo de projeto. O presente trabalho descreve a construção de um sistema que combina estratégias de modelagem paramétrica e algoritmos genéticos para otimização do peso total de uma cobertura em estrutura metálica e de sua superfície como potencial área de geração de energia fotovoltaica. Por meio de reformulação do processo evolutivo darwiniano, procurou-se sistematizar um processo de projeto que permitisse ao arquiteto atuar na parametrização dos problemas, indo além da mera proposição formal de soluções, em favor da exploração de maior variedade de possibilidades projetivas do que seria possível usando métodos tradicionais de projeto. Assim, os objetivos desta pesquisa são avaliar o potencial da utilização dos algoritmos genéticos como ferramenta auxiliar integrada ao design generativo como um método de projeto. A revisão do conteúdo teórico e prático da arquitetura abordou a prática projetual em que o arquiteto abre mão do controle de definição especifica da solução para alcançar esta variedade maior de projetos. Como objeto de estudo, buscou-se aplicar o processo estudado em um projeto arquitetônico de construção metálica e de seu potencial energético. Como resultado destaca-se o projeto como uma prática em que arquiteto e projeto dialogam em um fluxo de informações que precedem o projeto em si, orientado por objetivos comuns. Os experimentos realizados mostram que a perda de controle na formulação final de uma solução se deu pela modelagem matemática do problema e na busca automática de respostas por meio de heurísticas. Destaca-se também uma abordagem transdisciplinar que articula teoria e prática dentro de um pensamento capaz de entrelaçar especialidades e superar fronteiras na produção do conhecimento.Item Controle passivo da resposta dinâmica estrutural via análise numérica e otimização.(2017) Pena, Tales Vieira; Neves, Francisco de Assis das; Cury, Alexandre Abrahão; Guimarães, Gustavo Paulinelli; Magluta, Carlos; Neves, Francisco de Assis dasEfeitos de vibrações em estruturas, ocasionados por uma excitação externa cuja frequência está bem próxima de umas das frequências naturais do sistema, começaram a ser um problema bastante comum atualmente. Isto ocorre pelo fato de as novas estruturas necessitarem de menos matéria-prima para serem erguidas, devido aos diversos avanços tecnológicos nas áreas de engenharia, computação e ciência dos materiais, o que proporciona um formato mais esbelto do que as de antigamente. Assim, para contornar este problema, diversos aparatos foram estudados e desenvolvidos com o objetivo de se isolar a estrutura dessas excitações ou minimizar os seus efeitos. Um desses mecanismos é o absorsor de massa sintonizado, AMS, que devido a sua simplicidade e baixo custo de manutenção, tornou-se bastante utilizado. Neste trabalho, foi estudada a aplicação de múltiplos AMS, ou MAMS, no controle de vibração em estruturas com diversos graus de liberdade sujeita a excitações externa. Inicialmente, foi realizado um estudo teórico para desenvolver uma rotina numérica que permitisse a analise dinâmica do sistema composto pela estrutura e os MAMS. Depois disto, foi investigado o comportamento desse sistema mediante a utilização de 1 AMS e de 3 AMS, arranjados na sua forma interligada, MAMS I, e não interligada; MAMS NI; em duas estruturas distintas: uma viga bi apoiada e um shear building de 20 andares. Para isso, os melhores parâmetros para cada configuração dos AMS foram obtidos através do método de otimização por algoritmo genético, onde foi considerado como objetivo minimizar o máximo valor modular da função resposta em frequência, FRF, e através da otimização multiobjetivo, que, além do objetivo anterior, também foi considerado como objetivo a uniformização da FRF. De modo geral, os resultados obtidos foram satisfatórios e mostraram que dentro da faixa investigada e dos objetivos investigados, a configuração o MAMS I foi mais eficiente no controle de vibrações quando comparados às outras configurações.Item Técnicas de anormalidade aplicadas à detecção de danos estruturais.(2016) Alves, Vinicius Nicchio; Cury, Alexandre Abrahão; Ribeiro, Diogo Rodrigo Ferreira; Cury, Alexandre Abrahão; Ribeiro, Diogo Rodrigo Ferreira; Borges, Carlos Cristiano Hasenclever; Landres Júnior, JánesA identificação de danos em estruturas de Engenharia Civil é de fundamental importância para evitar ocorrências de graves consequências sociais, ambientais e econômicas. Assim, é de crescente interesse o desenvolvimento de metodologias que possibilitem detectar, quantificar, localizar e se possível, prever a ocorrência de danos. Nesse contexto, o presente trabalho tem por objetivo avaliar um conjunto de indicadores, obtidos a partir das respostas dinâmicas e dos parâmetros modais da estrutura, visando trazer novas abordagens para avaliação de danos estruturais. Devido a algumas dificuldades inerentes à utilização direta das respostas dinâmicas, tais como a sua extensão e a presença de ruídos, ferramentas são propostas como alternativas para contornar esses inconvenientes. Dentre elas, destaca-se: a Análise de Dados Simbólicos, a Análise das Componentes Principais, as transformadas de Fourier, as wavelets e a utilização de parâmetros estatísticos de ordem superior. Em um segundo momento, os parâmetros modais estruturais – frequências naturais, modos próprios e suas derivadas – também serão utilizados como elementos básicos para localização e quantificação de danos. Assim, pode-se definir que duas estratégias para identificação de dano são utilizadas no âmbito desta tese: aquelas baseadas exclusivamente em dados, que utilizam os métodos de classificação não supervisionados (aglomerações hierárquicas, k-means, c-means), e os métodos de classificação supervisionados (redes neurais e máquinas de vetores suporte) para detectar alterações estruturais; e aquelas baseadas em modelos, que utilizam métodos de otimização (algoritmos genéticos) para atualização dos modelos a partir dos parâmetros modais identificados. As metodologias propostas são aplicadas a diversos estudos de caso, tanto numéricos quanto experimentais, a fim de se avaliar a eficiência das técnicas propostas para detectar, localizar e quantificar danos. No geral, percebe-se que o conjunto de abordagens proposto é capaz de inferir, com certo grau de confiança, acerca do estado de danos das estruturas analisadas.Item Otimização de estruturas treliçadas planas e espaciais sob carregamentos estáticos e dinâmicos, usando algoritmos genéticos e redes neurais.(Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2007) Fonseca, Marcelo da; Neves, Francisco de Assis dasO processo de elaboração de um projeto estrutural envolve a realização de um ciclo de tarefas que são repetidas por meio da técnica de espiral de projeto. O número de vezes em que este ciclo é repetido, na maioria das vezes, depende da experiência do engenheiro projetista ou da inovação presente no projeto. Recentemente, têm surgido, na engenharia, várias técnicas modernas que tentam minimizar essa dependência. Essa nova área do conhecimento dentro da engenharia é referida como Engenharia da Informação e incorpora conhecimentos de vários campos, tais como, sistemas especialistas, heurísticas, inteligência artificial etc. Neste trabalho, desenvolveu-se um procedimento computacional para a otimização de estruturas treliçadas planas e espaciais submetidas a carregamentos estáticos e dinâmicos, em que são aplicadas as técnicas dos algoritmos genéticos e das redes neurais artificiais, juntamente com o método dos elementos finitos. Além do problema de otimização dimensional, considerou-se, também, a otimização topológica e de forma e outra abordagem, simultânea, em que se combinou a otimização dimensional e de forma. O problema da otimização incorporou às suas restrições tradicionais, as restrições normativas. Essa inclusão propiciou que as respostas do problema estivessem mais próximas à realidade do projeto, pois as restrições normativas são justamente os critérios prescritos nas normas de dimensionamento. Como ferramenta de aceleração da convergência dos algoritmos genéticos, adotaram-se os parâmetros genéticos adaptativos e técnicas alternativas para a avaliação da função aptidão. As técnicas de aceleração, as redes neurais como simuladores da função aptidão e o método da aptidão baseada em similaridade da função aptidão permitiram que grandes estruturas fossem otimizadas, garantindo a aplicabilidade desse procedimento em projetos reais.