Otimização Topológica de Sistemas Fluido-Estrutura Considerando Interfaces Móveis

Abstract

Este trabalho visa abordar a otimização topológica estrutural de um sistema acoplado do tipo fluido-estrutura com objetivo de aperfeiçoar o seu comportamento dinâmico. Par tal propõe-se a maximização de determinada frequência natural do sistema, enquanto o volume de material estrutural é gradualmente removido. A parte estrutural do sistema pode estar sujeita a carregamentos externos e carregamentos causados pelo fluido. Implementações numéricas foram desenvolvidas para sistemas simplificados do tipo fluido-estrutura com fronteiras móveis, utilizando o método de Otimização Fluido-Estrutura Evolucionária Bi-direcional (BEFSO Bi-Directional Evolutionary Fluid-Structure Optimization), que é uma abordagem baseada no método BESO de otimização topológica. O código desenvolvido mostrou a sua aplicabilidade a partir da verificação para os casos estudados, podendo ser estendido em sistemas fluido-estrutura mais complexos e vibroacústicos.