Topology optimization methods for tower structural designs involving fluid-structure interaction and soil-structure interaction (2023)
- Authors:
- Autor USP: SILVA, KAMILLA EMILY SANTOS - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PNV
- Subjects: INTERAÇÃO FLUIDO-ESTRUTURA; INTERAÇÃO SOLO-ESTRUTURA
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Esse trabalho visa desenvolver e aplicar metodologias de otimização topológica para projetos otimizados de estruturas tipo torre envolvendo duas importantes classes de problemas Multifísicos: a Interação Fluido-Estrutura (FSI, na sigla em inglês) e a Interação Solo-Estrutura (SSI, na sigla em inglês). A análise e modelagem de problemas envolvendo mais de um fenômeno físico é um tópico potencialmente desafiador no contexto de Otimização Topológica (OT). O forte acoplamento entre os domínios físicos que, em alguns casos, acarreta a mudança constante das cargas estruturais em termos de localização, direção e magnitude ou a presença de mais de um tipo de material no mesmo domínio são desafios presentes neste tipo de problema. Neste trabalho, duas metodologias baseadas em um método binário são desenvolvidas para projetar estruturas com limites bem definidos e mitigar as principais dificuldades encontradas na otimização topológica aplicada a sistemas multifísicos. O método de Otimização Topológica de Estruturas Binárias (TOBS), o qual ´e baseado em programação linear inteira e emprega variáveis binárias {0,1}, ´e usado como formulação base para encontrar os desenhos fluidoestrutura e solo-estrutura otimizados. Na classe de problemas FSI, exemplos numéricos 3D são resolvidos e grandes deslocamentos são incluídos. Nos sistemas SSI, cargas estáticas e dinâmicas são consideradas. Pelo melhor do conhecimento do autor, este é o primeiro trabalho a empregar otimização topológica binária no projeto FSI incluindo grandes deslocamentos e variáveis estritamente binárias no projeto de sistemas SSI. Problemas numéricos são resolvidos e as vantagens de cada metodologia são particularmente apontadas em cada capítulo.
- Imprenta:
- Data da defesa: 24.02.2023
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ABNT
SILVA, Kamilla Emily Santos. Topology optimization methods for tower structural designs involving fluid-structure interaction and soil-structure interaction. 2023. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3135/tde-04052023-084111/. Acesso em: 28 dez. 2025. -
APA
Silva, K. E. S. (2023). Topology optimization methods for tower structural designs involving fluid-structure interaction and soil-structure interaction (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3135/tde-04052023-084111/ -
NLM
Silva KES. Topology optimization methods for tower structural designs involving fluid-structure interaction and soil-structure interaction [Internet]. 2023 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3135/tde-04052023-084111/ -
Vancouver
Silva KES. Topology optimization methods for tower structural designs involving fluid-structure interaction and soil-structure interaction [Internet]. 2023 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3135/tde-04052023-084111/
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