Projeto de "MEMS" eletrotermomecânicos usando o método de otimização topológica (2005)
- Authors:
- Autor USP: RUBIO, WILFREDO MONTEALEGRE - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PMR
- Subjects: MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS; TOPOLOGIA (OTIMIZAÇÃO); SISTEMAS MICROELETROMECÂNICOS
- Language: Português
- Abstract: Sistemas microeletromecânicos ou "MEMS" em inglês são sistemas mecânicos projetados em escalas micrométricas. Um tipo comum de "MEMS" são os "MEMS" eletrotermomecânicos, os quais acoplam domínios elétrico, térmico e mecânico para gerar deslocamentos. Nesses "MEMS" uma corrente elétrica é convertida em calor pelo efeito de Joule e esse calor gera deformações térmicas, as quais por sua vez causam deformação estrutural. Os "MEMS" eletrotermomecânicos são projetados como mecanismos flexíveis; estes mecanismos conseguem sua mobilidade da flexibilidade da sua estrutura ao contrário das estruturas de corpo rígido que obtém sua mobilidade de dobradiças, rolamentos e guias deslizantes. O projeto de "MEMS" eletrotermomecânicos não é uma tarefa fácil de realizar usando métodos de tentativa e erro; portanto, neste trabalho o Método de Otimização Topológica (MOT) é aplicado, o qual combina algoritmos de otimização com o Método dos Elementos Finitos para projetar a melhor topologia estrutural, distribuindo o material no interior de um domínio de projeto fixo segundo um critério de custo. Em "MEMS" eletrotermomecânicos, este critério de custo consiste de maximizar o deslocamento de saída, com o menor peso, quando um potencial elétrico é aplicado à estrutura. O principal objetivo deste trabalho é projetar "MEMS" eletrotermomecânicos utilizando o Método de Otimização topológica. Um modelo de material baseado no tradicional modelo"SIMP" é adotado e o algoritmo de otimização é construído usando a Programação Linear Seqüencial (PLS). Uma técnica de filtragem é aplicada para controlar a dependência da malha e o problema das instabilidades de xadrez. Uma forma alternativa é aplicada para controlar o problema das instabilidades de xadrez: o MOT baseado no método da aproximação contínua de distribuição de material - "CAMD". Vários exemplos de "MEMS" eletrotermomecânicos bidimensionais otimizados são incluídos. ) Além disso, a influência de diversos valores dos parâmetros de otimização na topologia final é discutida.
- Imprenta:
- Data da defesa: 30.09.2005
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ABNT
MONTEALEGRE RUBIO, Wilfredo. Projeto de "MEMS" eletrotermomecânicos usando o método de otimização topológica. 2005. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2005. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3132/tde-14092023-091541/. Acesso em: 23 abr. 2024. -
APA
Montealegre Rubio, W. (2005). Projeto de "MEMS" eletrotermomecânicos usando o método de otimização topológica (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3132/tde-14092023-091541/ -
NLM
Montealegre Rubio W. Projeto de "MEMS" eletrotermomecânicos usando o método de otimização topológica [Internet]. 2005 ;[citado 2024 abr. 23 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3132/tde-14092023-091541/ -
Vancouver
Montealegre Rubio W. Projeto de "MEMS" eletrotermomecânicos usando o método de otimização topológica [Internet]. 2005 ;[citado 2024 abr. 23 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3132/tde-14092023-091541/
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