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O objetivo da presente pesquisa é desenvolver uma metodologia geral integradora que reúna técnicas matemáticas e computacionais para a obtenção de estruturas otimizadas, tanto do ponto de vista topológico quanto do controle do seu funcionamento. Possivelmente estas técnicas poderão ser utilizadas na modelagem de sistemas que requeiram estruturas otimizadas (tanto pela topologia como pelo controle), como por exemplo, na área da robótica, onde cada vez mais se buscam estruturas mais leves e ágeis e que funcionem com menor consumo de energia. Assim podem ser potencialmente mais baratos.
Como parte das inovações atuais na pesquisa em estruturas inteligentes, que são aquelas que otimizem materiais e energia em seu funcionamento, os objetivos específicos da presente proposta são:
• utilizar e aperfeiçoar técnicas de otimização e controle na otimização de estruturas inteligentes;
• utilizar técnicas de otimização topológica com atuadores inseridos ou acoplados, modelados via elementos finitos;
• formular uma metodologia geral para a obtenção de estruturas inteligentes de topologia otimizados, onde os atuadores estejam inseridos ou acoplados na própria estrutura, numa localização que resulte num modelo ótimo do ponto de vista de gasto de material e consumo de energia.
• Utilizar na modelagem matemática conceitos de análise convexa e dualidade e o método da homogeneização que parte do pressuposto que o material é periódico, isto é, sua microestrutura pode ser representada por uma célula unitária que se repete ao longo do corpo.