[NotiAMCA] Curso Optimización - UN Tucuman

[Victorio Sonzogni]

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MAGISTER EN INGENIERÍA ESTRUCTURAL Y DOCTORADO EN INGENIERÍA

Instituto de Estructuras, Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología - UNT

CURSO DE POSGRADO 

(Aprobado por Res. 0104/11 HCD FACET)

OPTIMIZACÓN DE ESTRUCTURAS Y MATERIALES


Docentes: Dr Antonio Orlando y Dra Mariela Luege


Fundamentos y objetivos: En este curso se pretende transmitir al alumno los 
conocimientos básicos sobre el diseño óptimo de forma y topología de sistemas 
mecánicos, estructurales y materiales, mostrando la ayuda que estas técnicas 
pueden suponer al diseñador, especialmente en las fases iníciales del diseño. 

El proceso de diseño en ingeniería, en sus orígenes, se basaba 
fundamentalmente en métodos de prueba y error, donde la destreza y la 
intuición del diseñador resultaban indispensables para obtener sistemas que se 
adecuaran eficazmente a las necesidades especificadas. La revolución 
experimentada por los ordenadores ha tenido una influencia decisiva en el 
proceso de diseño, permitiendo la creación de sistemas de software para el 
análisis y optimización de estructuras, los cuales tienen un uso cada vez más 
extendido. 

A lo largo del curso se estudiarán los fundamentos matemáticos de los 
problemas de optimización de forma y topología, así como las distintas 
opciones hasta ahora propuestas para abordarlo mediante la técnica del 
análisis por elementos finitos. Se hará especial hincapié en el tipo de 
parametrización que se utiliza a la hora de definir cada problema, así como en 
el cálculo de sensibilidades y los distintos tipos de algoritmos de 
optimización que se emplean. El curso abarcará la optimización tanto de 
problemas bidimensionales como de placas, láminas y estructuras 
tridimensionales, contemplando diferentes tipos de funciones objetivo y de 
restricciones. Las clases irán acompañados de demostraciones prácticas de la 
implementación de la optimización de forma y topología en programas de 
computador, y su aplicación en la resolución de diversos ejemplos numéricos y 
problemas prácticos. 

El curso está abierto a estudiantes de posgrado de disciplinas científicas, 
especialmente Ingenieros y egresados de carreras de Ciencias Exactas. Las 
aplicaciones prácticas se pueden adaptar a los antecedentes e intereses de los 
inscriptos. Esto año el curso se dictará en inglés y castellano.

 

Programa del curso: 

1) Introducción: Concepto de diseño óptimo de estructuras. Antecedentes 
históricos. Tipos de optimización. [1 hora]

2) Ejemplo sencillos de diseño óptimo de estructuras: Planteo del problema. 
Variables de diseño, condiciones y función objetivo. [2 horas] 

3) Formulación general del problema de optimización: Formulación matemática 
general del problema de diseño óptimo.  Parametrización del modelo: modelo de 
diseño y modelo de análisis. Descripción de las funciones objetivo y 
restricciones más habituales. Ejemplo numérico. [2 horas]

4) Algoritmos de optimización local: Conceptos básicos. Métodos de 
optimización: directos y de aproximación. Criterios de convergencia. 
Aproximación lineal y cuadrática secuencial. Criterios de óptimun. Ejemplo 
numérico. Práctica: Implementación de algunos métodos de optimización local. 
[6 horas]

5) Algoritmos de optimización global: Conceptos básicos. Métodos evolutivos. 
Ejemplo numérico. Práctica: Implementación de algunos métodos de optimización 
global. [6 horas]

6) Optimización de forma: Fundamentos y objetivos de la optimización de forma. 
Representación geométrica de estructuras: tipos de curvas y superficies. 
Variables de diseño: puntos de control y direcciones de movimiento. Generación 
y actualización de la malla de elementos finitos para el modelo de análisis. [5 
horas]

7) Análisis de sensibilidad: Concepto de sensibilidad de una función. 
Procedimientos para el cálculo de las sensibilidades. [4 horas]

8) Optimización de topología: Limitaciones de la optimización de forma. 
Orígenes y planteamiento de la optimización de topología: el problema del 
diseño de máxima rigidez. Estado del arte. La optimización de topología en el 
caso de estructuras de barras y modelos contínuos. Funciones objetivo y 
restricciones. [5 horas]

9) Método de homogeneización: Fundamento matemático. Necesidad y aplicación en 
la optimización de topología. Tipos de microestructuras. Cálculo de las 
propiedades efectivas de las micro-estructuras. [4 horas]

10) Otros métodos de optimización de topología: Resumen de avances recientes 
en la optimización de topología. Derivada Topológica [3 horas]

11) Optimización Multiobjetiva. [2 horas]

 Duración total clases: 40 horas

Fecha de Inicio: 16 de Mayo de 2011


Aranceles: $ 300


Inscripción: Instituto de Estructuras, Facultad de Ciencias Exactas y 
Tecnología - Universidad Nacional de Tucumán


Av. Independencia 1800 - Tucumán -  Argentina - Tel.: 0381-4364087  

e-mail: labest en herrera.unt.edu.ar