Diseño óptimo simultáneo de topología y geometría de estructuras articuladas mediante técnicas de crecimiento

Abstract

El objetivo de esta tesis es proponer un nuevo método para el diseño óptimo simultáneo de topología y gometría de estructuras articuladas, sometidas a un estado de cargas, con restricciones de tensión, de área minima, de esbeltez y de pandeo de elementos. En la tesis se han analizado, implementado y comparado los siguientes métodos del universo estructural (ground structure): stress-ratio, dela compliance, de Pedersen, de Achtziger y de búsqueda exhaustiva. Como alternativa a los métodos de universo estructural, en la tesis se propone un método basado en técnicas de crecimiento, y se han resuelto varios ejemplos para validarlo y para compararlo con los métodos del universo estructuraL.Así mismo, el método se ha aplicado a la resolución de problemas de diseño óptimo de topología en otros campos, tales como el método de bielas y tirantes para estructuras de hormigón armado y la optimización de topología y geometría de mecanismos. Todos los métodos se han implementado en una aplicación informática propia(TTO), desarrollada en C++. En función de los resultados de las tesis se concluye que el procedimiento propuesto es más sencillo de aplicar, tiene un coste computacional menor, y produce estructuras más ligeras y fáciles de construir que los métodos del universo estructural.