Optimización topológica de elementos estructurales : un enfoque estocástico
| dc.contributor.advisor | Begambre Carrillo, Oscar Javier | |
| dc.contributor.author | Millán Paramo, Carlos Andrés | |
| dc.date.accessioned | 2024-03-03T20:15:18Z | |
| dc.date.available | 2013 | |
| dc.date.available | 2024-03-03T20:15:18Z | |
| dc.date.created | 2013 | |
| dc.date.issued | 2013 | |
| dc.description.abstract | La Optimización Topológica de elementos estructurales trata de determinar la ubicación y distribución óptima de material, en un dominio de diseño, para unas condiciones de restricción determinadas y atendiendo a una función objetivo determinada, en este caso, la minimización de la energía de deformación. Esta investigación ha desarrollado un procedimiento de Optimización Topológica, empleando técnicas estocásticas (Algoritmo Recocido Simulado Modificado ASAM y Optimización con Enjambre de Partículas PSO) como optimizadora de las densidades del elemento, en el entorno de Matlab. El uso de estas técnicas mejora el rendimiento computacional, además, de proporcionar resultados satisfactorios al momento de abordar diferentes tipos de problemas. Con el objeto de evitar problemas de inestabilidades numéricas (tablero de ajedrez, contornos discontinuos, entre otros), se implementó un filtro de imagen, para obtener soluciones menos pixeladas, más suavizadas y menos dentadas. Para la validación de este procedimiento, se abordaron tres problemas reportados en la literatura especializada, (viga simplemente apoyada, viga en voladizo y viga en voladizo con hueco), cada problema fue analizado con tres tipos de mallas (números de elementos finitos), sin y con el uso del filtro de imagen propuesto, todo esto con el fin, de comparar los resultados obtenidos en cuanto a topologías, valor de energía de deformación y tiempos. A partir de lo anterior, se logró establecer que el procedimiento arroja menores tiempos computacionales a medida que se analizan los problemas con mallas más refinadas, además, las distribuciones de material en el dominio de diseño y valores de energía obtenidos, fueron similares a los reportados por la literatura. | |
| dc.description.abstractenglish | Topology optimization of the structural elements is to determine the optimal location and distribution of material in a design domain, for determined restriction conditions and following a specific objective function, in this case, the minimization of the strain energy. This research has developed a procedure for topology optimization using stochastic techniques (Simulated Annealing Modified Algorithm ASAM and Particle Swarm Optimization PSO) as optimizer the element densities in the Matlab environment. In order to avoid problems of numerical instabilities (checkerboard, discontinuous contours, etc.), was implemented image filter to obtain solutions less pixelated, more smooth and less jagged. To validate this procedure addressed three problems, reported in the literature (simply supported beam, cantilever beam and cantilever beam with hollow), each problem was analyzed with three types of meshes (finite elements numbers), without and with the use of the proposed image filter, this with the purpose of comparing the results obtained in terms of topologies, value of strain energy and time. From the above it was established that the procedure yields less computational time as discussed problems with finer meshes, furthermore, the distribution of material in the design domain and energy values obtained were similar to those reported in the literature. | |
| dc.description.degreelevel | Maestría | |
| dc.description.degreename | Magíster en Ingeniería Civil | |
| dc.format.mimetype | application/pdf | |
| dc.identifier.instname | Universidad Industrial de Santander | |
| dc.identifier.reponame | Universidad Industrial de Santander | |
| dc.identifier.repourl | https://noesis.uis.edu.co | |
| dc.identifier.uri | https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/29660 | |
| dc.language.iso | spa | |
| dc.publisher | Universidad Industrial de Santander | |
| dc.publisher.faculty | Facultad de Ingenierías Fisicomecánicas | |
| dc.publisher.program | Maestría en Ingeniería Civil | |
| dc.publisher.school | Escuela de Ingeniería Civil | |
| dc.rights | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | |
| dc.rights.accessrights | info:eu-repo/semantics/openAccess | |
| dc.rights.creativecommons | Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0) | |
| dc.rights.license | Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0) | |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 | |
| dc.subject | Optimización Topológica | |
| dc.subject | Técnicas Estocásticas | |
| dc.subject | Filtro De Imagen | |
| dc.subject.keyword | Topology Optimization | |
| dc.subject.keyword | Stochastic Techniques | |
| dc.subject.keyword | Image Filter | |
| dc.title | Optimización topológica de elementos estructurales : un enfoque estocástico | |
| dc.title.english | Topology optimization of structural elements: a stochastic approach. | |
| dc.type.coar | http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce | |
| dc.type.hasversion | http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc | |
| dc.type.local | Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestria |
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