http://hdl.handle.net/2099/3371 Mon, 20 May 2013 06:58:43 GMT 2013-05-20T06:58:43Z webmaster.bupc@upc.edu Universitat Politècnica de Catalunya. Servei de Biblioteques i Documentació no http://hdl.handle.net/2099/3379 Title: Optimización basada en confiabilidad por medio de redes neuronales y algoritmos evolutivos Authors: Hurtado, J. E. (Jorge Eduardo); Álvarez, Diego Abstract: A diferencia de la optimización usual, la optimización estocástica consiste en una minimización de una función de coste sujeta a condiciones expresadas en forma de probabilidades en lugar de funciones deterministas, lo que la convierte en un problema mucho más complejo. En esta clase de optimización son comunes los problemas donde la función o funciones objetivo y sus condiciones son el producto de un algoritmo numérico bastante complicado que no es ni diferenciable ni explícito. En estos casos no es posible utilizar los algoritmos de optimización basados en el gradiente y, además, los tiempos de evaluación funcional para el cálculo de las probabilidades hacen el problema inabordable. En el presente artículo se propone y se evalúa un procedimiento para superar estas dificultades utilizando redes neuronales artificiales y algoritmos evolutivos. Tue, 01 Jan 2002 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/2099/3379 2002-01-01T00:00:00Z Hurtado, J. E. (Jorge Eduardo); Álvarez, Diego no A diferencia de la optimización usual, la optimización estocástica consiste en una minimización de una función de coste sujeta a condiciones expresadas en forma de probabilidades en lugar de funciones deterministas, lo que la convierte en un problema mucho más complejo. En esta clase de optimización son comunes los problemas donde la función o funciones objetivo y sus condiciones son el producto de un algoritmo numérico bastante complicado que no es ni diferenciable ni explícito. En estos casos no es posible utilizar los algoritmos de optimización basados en el gradiente y, además, los tiempos de evaluación funcional para el cálculo de las probabilidades hacen el problema inabordable. En el presente artículo se propone y se evalúa un procedimiento para superar estas dificultades utilizando redes neuronales artificiales y algoritmos evolutivos. http://hdl.handle.net/2099/3378 Title: El control variable de los desplazamientos en el análisis no lineal elástico de estructuras de barras Authors: Matias Silva, William Taylor Abstract: En el análisis no lineal el método de control del desplazamiento estándar es adecuado para simular las respuestas estructurales en snap-throuhg. Sin embargo, dicho método falla cuando la respuesta de la estrutura presenta en la trayectoria de equilibrio el rebote hacia atrás (snap-back), puntos de retorno (returning points) y lazos (loopings). Por lo tanto, la elección del parámetro a ser controlado es de fundamental importancia para la obtención de la trayectoria del equilibrio. En el presente estudio se propone como parámetro de control la componente de mayor valor absoluto del incremento de desplazamiento en un proceso incremental– iterativo. En las simulaciones numéricas se muestra la capacidad del método aquí propuesto para obtener las trayectorias de equilibrio con altas no linealidades geométricas de distintas tipologias estructurales. Tue, 01 Jan 2002 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/2099/3378 2002-01-01T00:00:00Z Matias Silva, William Taylor no En el análisis no lineal el método de control del desplazamiento estándar es adecuado para simular las respuestas estructurales en snap-throuhg. Sin embargo, dicho método falla cuando la respuesta de la estrutura presenta en la trayectoria de equilibrio el rebote hacia atrás (snap-back), puntos de retorno (returning points) y lazos (loopings). Por lo tanto, la elección del parámetro a ser controlado es de fundamental importancia para la obtención de la trayectoria del equilibrio. En el presente estudio se propone como parámetro de control la componente de mayor valor absoluto del incremento de desplazamiento en un proceso incremental– iterativo. En las simulaciones numéricas se muestra la capacidad del método aquí propuesto para obtener las trayectorias de equilibrio con altas no linealidades geométricas de distintas tipologias estructurales. http://hdl.handle.net/2099/3377 Title: Análise modal teórica via método dos elementos finitos de uma viga feita a base de materiais compósitos Authors: Faria, Antônio; Silva, Vânia; Carvalho, Jonas; Tita, Volnei Abstract: Com o desenvolvimento tecnológico houve um aumento nos requisitos de projeto que promoveram um conseqüente aumento na necessidade de novos materiais que combinassem propriedades de baixo peso e alta resistência que atendessem a esses requisitos. Dentre estes materiais, destacam-se os materiais compósitos por combinar baixo peso e alta rigidez. Assim procura-se neste artigo, através de análises numéricas, descrever a influência da seqüência de empilhamento das lâminas no comportamento dinâmico de uma viga feita de material compósito polimérico reforçado com fibra de vidro. Tue, 01 Jan 2002 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/2099/3377 2002-01-01T00:00:00Z Faria, Antônio; Silva, Vânia; Carvalho, Jonas; Tita, Volnei no Com o desenvolvimento tecnológico houve um aumento nos requisitos de projeto que promoveram um conseqüente aumento na necessidade de novos materiais que combinassem propriedades de baixo peso e alta resistência que atendessem a esses requisitos. Dentre estes materiais, destacam-se os materiais compósitos por combinar baixo peso e alta rigidez. Assim procura-se neste artigo, através de análises numéricas, descrever a influência da seqüência de empilhamento das lâminas no comportamento dinâmico de uma viga feita de material compósito polimérico reforçado com fibra de vidro. http://hdl.handle.net/2099/3376 Title: Comportamento dinâmico de pontes rodoviárias submetidas à travessia de veículos sobre a superfície irregular do pavimento Authors: Santos da Silva, José Guilherme Abstract: A obtençâo da resposta de pontes rodoviárias submetidas ao tráfego de veículos é uma tarefa complexa que envolve, por exemplo, a interaçâo entre as propriedades dinâmicas dos veículos e da estrutura da ponte. Neste trabalho é apresentada uma metodologia de análise com o objetivo de se avaliarem os efeitos dinâmicos provenientes da interaçâo entre os pneus dos veículos e as irregularidades do pavimento, definidas a partir de um modelo probabilistico. O modelo matemático é concebido de forma a simular o conjunto do veículo e da ponte, sistema veículo-ponte. Há a participaçâo da massa e da rigidez do veículo na definiçâo das freqüências do conjunto e, conseqüentemente, a força de interaçâo entre o veículo e a ponte é afetada pela flexibilidade desta. A resposta do sistema veículo-ponte é obtida a partir de um modelo estatístico no domínio do tempo. Simula-se o tabuleiro por elementos finitos unilineares e massas discretizadas nos nós, os veículos por sistemas de massas, molas e amortecedores, e as irregularidades da pista sâo definidas por um modelo nâo-determinístico com base na densidade espectral do perfil do pavimento. O carregamento é constituído por uma sucessâo infinita de veículos igualmente espa¸cados deslocando-se com velocidade constante sobre o tabuleiro, e a atençâo é concentrada na fase permanente da resposta do sistema veículo-ponte. Na sequência, desenvolve-se um estudo paramétrico para avaliaçâo das açôes dinâmicas produzidas exclusivamente pela interaçâo entre os pneus das viaturas e a superfície irregular do tabuleiro. Observa-se a resposta do sistema veículo-estrutura com base em tabuleiros rodoviários de concreto armado com seçâo tipo caixâo e inércia constante, em termos de deslocamentos e esforços nas se¸côes onde ocorrem os efeitos máximos. Conclui-se sobre aspectos quantitativos e qualitativos referentes aos efeitos de irregularidades superficiais no tabuleiro sobre o comportamento de pontes rodoviárias submetidas à passagem de veículos. Tue, 01 Jan 2002 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/2099/3376 2002-01-01T00:00:00Z Santos da Silva, José Guilherme no A obtençâo da resposta de pontes rodoviárias submetidas ao tráfego de veículos é uma tarefa complexa que envolve, por exemplo, a interaçâo entre as propriedades dinâmicas dos veículos e da estrutura da ponte. Neste trabalho é apresentada uma metodologia de análise com o objetivo de se avaliarem os efeitos dinâmicos provenientes da interaçâo entre os pneus dos veículos e as irregularidades do pavimento, definidas a partir de um modelo probabilistico. O modelo matemático é concebido de forma a simular o conjunto do veículo e da ponte, sistema veículo-ponte. Há a participaçâo da massa e da rigidez do veículo na definiçâo das freqüências do conjunto e, conseqüentemente, a força de interaçâo entre o veículo e a ponte é afetada pela flexibilidade desta. A resposta do sistema veículo-ponte é obtida a partir de um modelo estatístico no domínio do tempo. Simula-se o tabuleiro por elementos finitos unilineares e massas discretizadas nos nós, os veículos por sistemas de massas, molas e amortecedores, e as irregularidades da pista sâo definidas por um modelo nâo-determinístico com base na densidade espectral do perfil do pavimento. O carregamento é constituído por uma sucessâo infinita de veículos igualmente espa¸cados deslocando-se com velocidade constante sobre o tabuleiro, e a atençâo é concentrada na fase permanente da resposta do sistema veículo-ponte. Na sequência, desenvolve-se um estudo paramétrico para avaliaçâo das açôes dinâmicas produzidas exclusivamente pela interaçâo entre os pneus das viaturas e a superfície irregular do tabuleiro. Observa-se a resposta do sistema veículo-estrutura com base em tabuleiros rodoviários de concreto armado com seçâo tipo caixâo e inércia constante, em termos de deslocamentos e esforços nas se¸côes onde ocorrem os efeitos máximos. Conclui-se sobre aspectos quantitativos e qualitativos referentes aos efeitos de irregularidades superficiais no tabuleiro sobre o comportamento de pontes rodoviárias submetidas à passagem de veículos. http://hdl.handle.net/2099/3375 Title: Derivada topológica via análise de sensibilidade à mudança de forma na otimizaçâo topológica Authors: Novotny, André; Feijóo, Raúl A.; Taroco, Edgardo; Prada, Claudio Abstract: A derivada topológica, que é uma funçâo que fornece a sensibilidade de um problema definido em um certo domínio quando um pequeno furo é criado em uma dada posiçâo deste, tem se mostrado como uma poderosa ferramenta na obtençâo da topologia ótima para uma vasta classe de problemas da física e da engenharia. A grande limitaçâo desta metodologia é que, ao criar um furo, nâo se pode mais estabelecer um homeomorfismo entre os espa¸cos envolvidos, necessitando-se, portanto, utilizar algum ferramental matemático específico para o cálculo das derivadas. Assim sendo, neste trabalho é apresentada uma forma alternativa para a obtençâo da derivada topológica, mediante conceitos de análise de sensibilidade à mudançaa de forma. Com esta nova metodologia é possível calcular a derivada topológica utilizando todo o procedimento matemático já desenvolvido no contexto da análise de sensibilidade à mudança de forma, conduzindo a uma formulaçâo simples e construtiva. Finalmente, a derivada topológica é utilizada na obtençâo da topologia ótima em elasticidade bidimensional, de modo a minimizar a energia de deformaçâo da estrutura, satisfazendo a equaçâo de estado do problema. Tue, 01 Jan 2002 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/2099/3375 2002-01-01T00:00:00Z Novotny, André; Feijóo, Raúl A.; Taroco, Edgardo; Prada, Claudio no A derivada topológica, que é uma funçâo que fornece a sensibilidade de um problema definido em um certo domínio quando um pequeno furo é criado em uma dada posiçâo deste, tem se mostrado como uma poderosa ferramenta na obtençâo da topologia ótima para uma vasta classe de problemas da física e da engenharia. A grande limitaçâo desta metodologia é que, ao criar um furo, nâo se pode mais estabelecer um homeomorfismo entre os espa¸cos envolvidos, necessitando-se, portanto, utilizar algum ferramental matemático específico para o cálculo das derivadas. Assim sendo, neste trabalho é apresentada uma forma alternativa para a obtençâo da derivada topológica, mediante conceitos de análise de sensibilidade à mudançaa de forma. Com esta nova metodologia é possível calcular a derivada topológica utilizando todo o procedimento matemático já desenvolvido no contexto da análise de sensibilidade à mudança de forma, conduzindo a uma formulaçâo simples e construtiva. Finalmente, a derivada topológica é utilizada na obtençâo da topologia ótima em elasticidade bidimensional, de modo a minimizar a energia de deformaçâo da estrutura, satisfazendo a equaçâo de estado do problema. http://hdl.handle.net/2099/3374 Title: Estimación de error en problemas no lineales mediante elementos de deformaciones supuestas Authors: Gabaldón, Felipe; Goicolea, José María Abstract: En este artículo se describe una metodología para la estimación de error mediante elementos con formulación de deformaciones mejoradas supuestas y su aplicación a problemas de elasticidad lineal, de elasticidad no lineal con deformaciones finitas y de plasticidad infinitesimal. La relación entre los modos mejorados de deformación y la calidad de la solución de elementos finitos se analiza en el contexto de la estimación de error, cuantificándola mediante la norma energética. A partir de este análisis se propone una metodología para la estimación de error con las siguientes ventajas: a) la formulación del estimador es local, b) el cálculo del error se realiza elemento a elemento y c) tiene una interpretación práctica simple. En primer lugar se describe la formulación general del estimador de error. A continuación esta formulación se particulariza para los modelos de elasticidad lineal y no lineal y para modelos de plasticidad con pequeñas deformaciones. En este contexto se presentan diversas simulaciones computacionales representativas de problemas de elasticidad en 2D y 3D y para plasticidad de von Mises. En ellos se analiza tanto la distribución local del error como la tasa de convergencia global. Tue, 01 Jan 2002 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/2099/3374 2002-01-01T00:00:00Z Gabaldón, Felipe; Goicolea, José María no En este artículo se describe una metodología para la estimación de error mediante elementos con formulación de deformaciones mejoradas supuestas y su aplicación a problemas de elasticidad lineal, de elasticidad no lineal con deformaciones finitas y de plasticidad infinitesimal. La relación entre los modos mejorados de deformación y la calidad de la solución de elementos finitos se analiza en el contexto de la estimación de error, cuantificándola mediante la norma energética. A partir de este análisis se propone una metodología para la estimación de error con las siguientes ventajas: a) la formulación del estimador es local, b) el cálculo del error se realiza elemento a elemento y c) tiene una interpretación práctica simple. En primer lugar se describe la formulación general del estimador de error. A continuación esta formulación se particulariza para los modelos de elasticidad lineal y no lineal y para modelos de plasticidad con pequeñas deformaciones. En este contexto se presentan diversas simulaciones computacionales representativas de problemas de elasticidad en 2D y 3D y para plasticidad de von Mises. En ellos se analiza tanto la distribución local del error como la tasa de convergencia global. http://hdl.handle.net/2099/3373 Title: Explicación geométrica de una medida de forma de símplices n-dimensional Authors: Plaza, Ángel; Carey, Graham F. Abstract: En este trabajo se presenta una explicación geométrica de una medida de forma para triángulos. Esto nos conduce de una manera natural a definir una medida de forma n-dimensional, basada en una medida de forma de tetraedros ya existente 6. Tue, 01 Jan 2002 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/2099/3373 2002-01-01T00:00:00Z Plaza, Ángel; Carey, Graham F. no En este trabajo se presenta una explicación geométrica de una medida de forma para triángulos. Esto nos conduce de una manera natural a definir una medida de forma n-dimensional, basada en una medida de forma de tetraedros ya existente 6. http://hdl.handle.net/2099/3372 Title: Estudio numérico de combustión latente en flujo directo Authors: Rein, Guillermo; Torero, José Luis; Ellzey, Janet Abstract: Este artículo presenta los resultados del estudio numérico del proceso de combustión latente en flujo directo. La combustión latente es una reacción exotérmica sin llama que se propaga en combustibles porosos. El estudio se basa en el modelo transitorio desarrollado en la Universidad de Texas en Austin, pero ampliado con varias modificaciones. En el modelo se resuelven las ecuaciones de conservación de la energía y la masa. La cinética química se modela con un esquema simplificado de tres reacciones. Las ecuaciones diferenciales se discretizan en el espacio y se resuelven en función del tiempo. El modelo no fuerza el equilibrio ni térmico ni químico entre las fases sólida y gaseosa. Las modificaciones más importantes realizadas son la inclusión de la transmisión del calor por radiación, la incorporación de un nuevo proceso de ignición y la reconsideración de la microestructura de los poros del sólido. El objetivo de las ampliaciones es completar y adaptar el modelo a los experimentos publicados para comparar resultados. El modelo se calibra de nuevo a una velocidad mayor del aire de entrada. Los resultados muestran que se estima adecuadamente la velocidad de propagación del frente de combustión. Tue, 01 Jan 2002 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/2099/3372 2002-01-01T00:00:00Z Rein, Guillermo; Torero, José Luis; Ellzey, Janet no Este artículo presenta los resultados del estudio numérico del proceso de combustión latente en flujo directo. La combustión latente es una reacción exotérmica sin llama que se propaga en combustibles porosos. El estudio se basa en el modelo transitorio desarrollado en la Universidad de Texas en Austin, pero ampliado con varias modificaciones. En el modelo se resuelven las ecuaciones de conservación de la energía y la masa. La cinética química se modela con un esquema simplificado de tres reacciones. Las ecuaciones diferenciales se discretizan en el espacio y se resuelven en función del tiempo. El modelo no fuerza el equilibrio ni térmico ni químico entre las fases sólida y gaseosa. Las modificaciones más importantes realizadas son la inclusión de la transmisión del calor por radiación, la incorporación de un nuevo proceso de ignición y la reconsideración de la microestructura de los poros del sólido. El objetivo de las ampliaciones es completar y adaptar el modelo a los experimentos publicados para comparar resultados. El modelo se calibra de nuevo a una velocidad mayor del aire de entrada. Los resultados muestran que se estima adecuadamente la velocidad de propagación del frente de combustión.