2013-01-22

Optimización topológica en el diseño de elementos estructurales mecánicos

Meza Valencia, Carlos Alberto

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http://hdl.handle.net/10614/4209
Title: Optimización topológica en el diseño de elementos estructurales mecánicos
Authors: Franco Guzmán, Ediguer Enrique,director
Meza Valencia, Carlos Alberto
Keywords: Ingeniería Mecánica
Método de elementos finitos
Topología
Optimización estructural
Finite element method
Topology
Structural optimization
Issue Date: 22-Jan-2013
Publisher: Universidad Autónoma de Occidente
Abstract: Este trabajo hace una revisión de la técnica de optimización topológica (OT) aplicada al diseño de estructuras de peso reducido. El problema consiste en encontrar la topología que tenga la mayor rigidez con una restricción en el volumen final del material, partiendo de un dominio bidimensional rectangular con las restricciones y cargas correspondientes. El trabajo se divide en tres partes generales: revisión del estado del arte, implementación de un código en Matlab y reproducción de los resultados reportados en la literatura, y aplicación de la técnica al diseño de una pieza mecánica de peso reducido. El trabajo comienza con el estudio de la formulación del elemento Q4 (elemento plano de 4 nodos y 2 grados de libertad por nodo con interpolación lineal) para el problema elástico, y su implementación numérica. El siguiente paso es el estudio del planteamiento del problema de optimización y su solución por medio de PLS (Programación Lineal Secuencial). PLS es un método que soluciona un problema de optimización no lineal convirtiéndolo en una serie de problemas lineales. La linealización del problema se hace por medio de la serie de Taylor y cada problema lineal se soluciona usando programación lineal, con algoritmos bien conocidos como el Simplex o el Karmarkar
URI: http://hdl.handle.net/10614/4209
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