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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Tecnológico

Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Econômica

Tipo do Documento: Tese

Título: HYPER-DUAL SENSITIVITY ANALYSIS: A SECOND-ORDER EVALUATIN IN STRUCTURAL PROBLEMS

Orientador
  • EDUARDO ALBERTO FANCELLO
Aluno
  • VITOR TAKASHI ENDO

Conteúdo

Neste trabalho relata-se o emprego dos números hiperduais como uma ferramenta de diferenciação automática num contexto de análise de sensibilidade. o procedimento hiperdual permite a obtenção de resultados exatos, tanto para a primeira como para a segunda derivada; apesar desta importante característica, sua aplicação no âmbito de sensibilidade em problemas estruturais não havia sido observada. para tanto, tendo em vista a ocorrência de grandezas tensoriais na formulação de elementos finitos, foi necessário o desenvolvimento das operações aritméticas pertinentes à conversão hiperdual de uma função tensorial. este avanço permite, por exemplo, o cômputo automático das derivadas da matriz de rigidez em relação a um vetor contendo as variáveis de projeto. nesse contexto, enfatiza-se que as operações hiperduais contemplam informações no nível do elemento, com o intuito de restringir o tamanho dos tensores envolvidos e, assim, mitigar o seu impacto no esforço computacional. além de uma descrição considerando estruturas de comportamento não linear, foram avaliadas particularizações assumindo hipóteses de linearidade e focando nos termos da diagonal principal da matriz hessiana. esta proposta simplificadora, também aplicada às operações hiperduais, reduz sobremaneira o custo computacional, tornando-se mais viável em termos de aplicação em problemas de engenharia. salienta-se que o método descrito para análise de sensibilidade é geral, sendo capaz de acomodar uma variedade de formulações ou configurações de problemas. esta associação com uma ferramenta de diferenciação automática permite que a técnica atinja interessante nível de generalidade. desse modo, este estudo fundamentalmente atua no sentido de facilitar o emprego de algoritmos de segunda ordem para a solução de problemas de projeto mecânico considerando ferramentas de otimização. ademais, uma vez que esta ferramenta de diferenciação pode ser utilizada em outros ramos do conhecimento, além da mecânica dos sólidos computacional, são apresentados fragmentos relevantes do código, facilitando aplicações e aprimoramentos futuros.

Pós-processamento: Índice de Shannon: 3.96113

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
3,88% 6,30% 7,02% 6,32% 5,54% 5,90% 5,67% 7,73% 7,70% 3,95% 9,60% 6,47% 4,41% 6,06% 5,79% 7,66%
ODS Predominates
ODS 11
ODS 1

3,88%

ODS 2

6,30%

ODS 3

7,02%

ODS 4

6,32%

ODS 5

5,54%

ODS 6

5,90%

ODS 7

5,67%

ODS 8

7,73%

ODS 9

7,70%

ODS 10

3,95%

ODS 11

9,60%

ODS 12

6,47%

ODS 13

4,41%

ODS 14

6,06%

ODS 15

5,79%

ODS 16

7,66%