Software para projeto de mecanismos flexíveis tridimensionais por otimização topológica (2003)
- Authors:
- USP affiliated author: FALLEIROS, VITOR BELLISSIMO - EP
- School: EP
- Sigla do Departamento: PME
- Subjects: PROJETO DE SOFTWARE; MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS; TOPOLOGIA EM COMPUTAÇÃO
- Language: Português
- Abstract: Diferente dos mecanismos tradicionais, os mecanismos flexíveis são constituídos geralmente de uma peça única, e seu funcionamento se baseia na sua deformação elástica, e não no movimento relativo entre diversas peças. Este tipo de mecanismo tem uma vasta aplicação em campos que exijam precisão e/ou sistemas de tamanho reduzido. Podem-se citar como exemplo os cabeçotes de leitura de discos de computador, aparelhos de medição como transdutores piezo-elétrico e a área biomédica, onde a peça única facilita a esterilização de instrumentos. O projeto deste tipo de sistema é uma tarefa bastante complexa, e até recentemente era sempre realizada por métodos de tentativa e erro. Com a difusão do conceito nas tecnologias modernas, abordagens sistemáticas começaram ser propostas para o problema. A razão deste trabalho é criara um software que realize o projeto de um mecanismo flexível otimizado de forma sistemática, utilizando-se do método dos elementos finitos e de conceitos modernos de otimização topológica. Na otimização topológica, a preocupação é descobrir de onde deve existir massa para aumentar a rigidez do sistema da forma mais eficiente possível (menor massa e maior rigidez). Ou seja, as variáveis do projeto da otimização serão densidades atribuídas a cada elemento do MEF. Dadas as funções de um mecanismo flexível, duas proprie4dades se apresentam claramente como essenciais: a rigidez da estrutura como um todo e a flexibilidade para permitir os movimentos desejados. O mecanismo flexível deverá prover máxima deformação, em um ponto de direção bem definidos quando sujeito a certos esforços, e ao mesmo tempo apresentar certa rigidez. Para realizar essa análise, utiliza-se uma formulação matemática em termos de energia, dividida em dois conceitos básicos: a energia mútua e a flexibilidade média.A primeira está diretamente relacionada com a geração dos movimentos desejados nos pontos especificados, e deve ser maximizada. A segunda representa o inverso da rigidez estrutural do mecanismo e deve, portanto, ser minimizada.
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ABNT
FALLEIROS, Vitor Bellissimo. Software para projeto de mecanismos flexíveis tridimensionais por otimização topológica. 2003. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2003. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/f5b39090-fe5b-4207-9f98-b11a9502e6cf/vitor%20Bellissimo%20Falleiros.pdf. Acesso em: 30 abr. 2024. -
APA
Falleiros, V. B. (2003). Software para projeto de mecanismos flexíveis tridimensionais por otimização topológica (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/f5b39090-fe5b-4207-9f98-b11a9502e6cf/vitor%20Bellissimo%20Falleiros.pdf -
NLM
Falleiros VB. Software para projeto de mecanismos flexíveis tridimensionais por otimização topológica [Internet]. 2003 ;[citado 2024 abr. 30 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/f5b39090-fe5b-4207-9f98-b11a9502e6cf/vitor%20Bellissimo%20Falleiros.pdf -
Vancouver
Falleiros VB. Software para projeto de mecanismos flexíveis tridimensionais por otimização topológica [Internet]. 2003 ;[citado 2024 abr. 30 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/f5b39090-fe5b-4207-9f98-b11a9502e6cf/vitor%20Bellissimo%20Falleiros.pdf
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