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

3
−10 −10
Paris 2
C ~ LN ( 3,0 10 ;1,8 10 ) m ciclos ( kN m )
0
( )
Capítulo 10 – Acoplamento entre Modelo Mecano-Fiabilístico e um Algoritmo de Otimização_____
n
322
⋅ ⋅ e comprimento inicial da fissura
a ~ LN 0,01;0,003 m . As demais variáveis da análise são consideradas como
determinísticas. O vão da viga foi considerado igual a S = 5,0 m , a altura da viga foi
admitida igual a W = 1, 25 m e a tolerância adotada para a convergência da análise foi
considerada igual a
v
4
1 10 −
⋅ . O índice de confiabilidade alvo para os parâmetros
geométricos foi considerado igual a β Alvo Estrutura = 2,30 e o índice de confiabilidade alvo
para os intervalos de manutenção e inspeção igual a β Alvo Inspeção = 2,30 . A tolerância para
a convergência adotada para o modelo de otimização é de
V
4
1 10 −
⋅ .
As taxas para os custos envolvidos na Eq. (10.37) estão apresentas na tabela
10.2. Esses valores foram arbitrados pelo autor, porém no caso de aplicações práticas
cada empresas tem em seus registros os custos relacionados a cada etapa do processo.
Dessa forma em cada aplicação desse modelo deve-se adequar essas taxas para a correta
análise do problema.
Tabela 10.2 Taxas para os custos envolvidos na função a minimizar.
C Fabricacao/C Falha C Manutenção/C Falha C Inspeção/C Falha C Falha/C Falha
0,15 0,25 0,05 1,00
Nessa análise a função que descreve o volume da estrutura em relação às
dimensões do elemento estrutural é mostrada abaixo:
V = Sv ⋅Wv ⋅ Tv
(10.38)
O primeiro objetivo dessa análise é determinar o valor da espessura da peça, T v ,
que leva ao menor custo estrutural levando-se em consideração os valores de β Alvo
especificados. O segundo objetivo refere-se à determinação do número de ciclos de
carregamento no qual devem ser efetuados os procedimentos de manutenção e inspeção.
Nessa análise considera-se somente uma única intervenção durante toda a vida útil da
estrutura.
Nas Fig. (10.11) e Fig. (10.12) estão apresentados os diagramas de convergência
para as variáveis citadas do problema de otimização. Por meio desta figura constata-se
que a convergência da análise foi obtida com 6 iterações do modelo conjunto de
confiabilidade/otimização. Em cada iteração são necessários 6 chamadas do modelo de