ALGUMAS APLICAÇÕES DE MÉTODOS HEURÍSTICOS NA OTIMIZAÇÃO DE ESTRUTURAS

Abstract

O processo de dimensionamento estrutural é um processo iterativo, onde o projetista estima as características de sua estrutura para, a partir disso, verificar se a mesma atende à critérios de estabilidade e conforto. Isso torna o sucesso do projeto fundamentalmente dependente da experiência e intuição do engenheiro calculista. Para tornar esse processo algo sistematizado, existem as chamadas técnicas de otimização estrutural. Elas permitem que se faça um pré-dimensionamento dos elementos estruturais através de critérios descritos a partir de uma formulação matemática. Para a resolução desses problemas, existem técnicas matemáticas e técnicas heurísticas. Em funções descontínuas e não-convexas, situação comum no cálculo de estruturas, este segundo grupo tem obtido melhor desempenho, por fugir dos mínimos locais. Estes métodos normalmente são inspirados em fenômenos que ocorrem na natureza e fundamentam seu funcionamento em regras probabílisticas, trabalhando apenas com os valores da função e com os parâmetros característicos de cada método. Neste trabalho é apresentada uma relação de métodos heurísticos que vêm sendo aplicados com sucesso em otimização estrutural, sobretudo nos últimos dez anos, entre os quais se destacam: Busca Tabu, Recozimento Simulado, Algoritmos Genéticos, Colônia de Formigas, Colônia de Abelhas, Enxame de Partículas e Busca Harmônica. Além de se listar os conceitos mais básicos de cada metodologia, são apresentadas aplicações práticas das mesmas em problemas de otimização estrutural encontrados na literatura.