Otimização multidisciplinar em projeto de asas flexíveis utilizando metamodelos (2011)
- Authors:
- Autor USP: CAIXETA JUNIOR, PAULO ROBERTO - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SEM
- Subjects: REDES NEURAIS; MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS; ALGORITMOS GENÉTICOS; AEROELASTICIDADE DE AERONAVES
- Language: Português
- Abstract: A Otimização Multidisciplinar em Projeto (em inglês, Multidisciplinary Design Optimization - MDO) é uma ferramenta de projeto importante e versátil e seu uso está se expandindo em diversos campos da engenharia. O foco desta metodologia é unir disciplinas envolvidas no projeto para que trabalhem suas variáveis concomitantemente em um ambiente de otimização, para obter soluções melhores. É possível utilizar MDO em qualquer fase do projeto, seja a fase conceitual, preliminar ou detalhada, desde que os modelos numéricos sejam ajustados às necessidades de cada uma delas. Este trabalho descreve o desenvolvimento de um código de MDO para o projeto conceitual de asas flexíveis de aeronaves, com restrição quanto ao fenômeno denominado flutter. Como uma ferramenta para o projetista na fase conceitual, os modelos numéricos devem ser razoavelmente precisos e rápidos. O intuito deste estudo é analisar o uso de metamodelos para a previsão do flutter de asas de aeronaves no código de MDO, ao invés de um modelo convencional, o que pode alterar significativamente o custo computacional da otimização. Para este fim são avaliados três técnicas diferentes de metamodelagem, que foram escolhidas por representarem duas classes básicas de metamodelos, a classe de métodos de interpolação e a de métodos de aproximação. Para representá-Ias foram escolhidos o método de interpolação por funções de base radial e o método de redes neurais artificiais, respectivamente. O terceiro método, que é considerado um método híbrido dos dois anteriores, é chamado de redes neurais por funções de bases radiais e é uma tentativa de acoplar as características de ambos em um único metamodelo. Os metamodelos são preparados utilizando um código para solução aeroelástica baseado no método doselementos finitos acoplado com um modelo aerodinâmico linear de faixas. São apresentados resultados de desempenho dos três metamodelos, de onde se pode notar que a rede neural artificial é a mais adequada para previsão de flutter. O processo de MDO é realizado com o uso de um algoritmo genético multi-objetivo baseado em não-dominância, cujos objetivos são a maximização da velocidade crítica de flutter e a minimização da massa estrutural. Dois' estudos de caso são apresentados para avaliar o desempenho do código de MDO, revelando que o processo global de otimização realiza de fato a busca pela fronteira de Pareto
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2011
- Data da defesa: 11.08.2011
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ABNT
CAIXETA JÚNIOR, Paulo Roberto. Otimização multidisciplinar em projeto de asas flexíveis utilizando metamodelos. 2011. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2011. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18148/tde-28092011-103532/. Acesso em: 18 fev. 2026. -
APA
Caixeta Júnior, P. R. (2011). Otimização multidisciplinar em projeto de asas flexíveis utilizando metamodelos (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18148/tde-28092011-103532/ -
NLM
Caixeta Júnior PR. Otimização multidisciplinar em projeto de asas flexíveis utilizando metamodelos [Internet]. 2011 ;[citado 2026 fev. 18 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18148/tde-28092011-103532/ -
Vancouver
Caixeta Júnior PR. Otimização multidisciplinar em projeto de asas flexíveis utilizando metamodelos [Internet]. 2011 ;[citado 2026 fev. 18 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18148/tde-28092011-103532/ - Otimização multidisciplinar em projetos de asas flexíveis
- Wind tunnel wall boundary layer control for 2D high lift wing testing
- Neural network metamodel-based MDO for wing design considering aeroelastic constraints
- Aeroelastic analysis of non-linear airfoil
- Active control of non-linear aeroelastic response using a conformal surface
- Active aeroelastic control of variable camber airfoil in the presence of strucutral non-linearities
- Aero-structural MDO of a spar-tank-type wing for aircraft conceptual design
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