Desarrollo de algoritmo para la integración de la udoptimización topológica y la optimización de forma en estructuras / Algorithm integrating topology and shape optimization in structural design

摘要

En este trabajo se propone una metodología para diseño racional de estructuras integrando algoritmos de optimización topológica y de forma. El algoritmo utiliza el método de los Autómatas Celulares Híbridos (HCA) para optimización topológica y un algoritmo basado en perturbación de la malla para optimización de forma. Para realizar la transición entre el algoritmo HCA y el algoritmo de optimización de forma, se emplea un proceso de detección de bordes en imágenes digitales y se genera un modelo geométrico utilizando esplines paramétricas. Para la utilización de la metodología en problemas de diseño se desarrolla una aplicación con interfaz gráfica para el control del proceso. La metodología es empleada para resolver dos problemas de diseño estructural cuyos resultados son pre-sentados. / Abstract. A rational structural design methodology integrating topology and shape optimization is presented in this thesis. The Hybrid Cellular Automaton (HCA) algorithm for topology optimization and a grid perturbation based shape optimization algorithm are integrated. An intermediate image processing module is used as link between the two optimization stages. A graphical interface for the user is developed for the application of the methodology in structural design problems. Results for two design problems are shown as test of the performance of the proposed methodology.