Modelos Não Lineares do Método dos Elementos de Contorno para ...

O nível de segurança a ser considerado em cada caso depende da importância do
elemento estrutural considerado no sistema estrutural ao qual pertence. ONOUFRIOU
(1999) apresenta uma tabela, a qual é reproduzida a seguir, contendo os valores para o
índice de confiabilidade alvo segundo a importância do elemento estrutural estudado.
Esses valores serão adotados nas análises desenvolvidas neste trabalho.
Tabela 10.1 Índices de Confiabilidade Alvo segundo ONOUFRIOU (1999).
Consequencia
da Falha
Índice de
Confiabilidade
Alvo
Probabilidade
de Falha
Muito Sério 4,2 1,4E-05
Serio 3,7 1,1E-04
Não Sério 3,1 9,7E-04
Efeitos Locais 2,3 1,0E-02
Não Afeta 1,0 1,0E-01
Em ambos os modelos, o algoritmo de otimização escolhido é o Golden Section
uma vez que o problema de otimização depende de uma única variável que é o número
de ciclos de carregamento atuante. Deve ser ressaltado que nesse modelo não é
discutido o custo da manutenção bem como dos materiais envolvidos na reparação
estrutural. Essa variável será considerada nos outros modelos construídos nesse
trabalho.
10.2.1 – Modelo de Manutenção Perfeita
Nesse modelo objetiva-se determinar o instante ideal para a realização da
inspeção e manutenção, para um dado nível de segurança desejado, de forma a se
efetuar a substituição do elemento estrutural considerado por outro em bom estado.
Nesse modelo o problema de otimização a ser resolvido é o apresentado na Eq. (10.31):
Determinar o númerodeciclosdecarregamentoatuantedeforma a:
( , , ) ( , , )
Minimizar f x y z = β x y z − β
Estrutural Alvo
Capítulo 10 – Acoplamento entre Modelo Mecano-Fiabilístico e um Algoritmo de Otimização_____
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(10.31)
nessa equação x representa as variáveis aleatórias do problema de confiabilidade, y as
variáveis a serem otimizadas e z os parâmetros do modelo mecânico de fadiga, β Alvo
indica o índice de confiabilidade alvo escolhido para o momento da manutenção e
( , , )
β Estrutural x y z é o índice de confiabilidade calculado com os parâmetros do modelo
de confiabilidade e o número de ciclos de carga determinado pelo modelo de
otimização.