UTILIZAÇÃO DE ALGORITMOS GENÉTICOS EM SELEÇÃO DE MATERIAIS COMPARAÇÃO COM MÉTODOS TRADICIONAIS EM UM ESTUDO DE CASO

Referencia Apresentador Autores
(Instituição)
Resumo
IIs33-001
Thiago Carvalho Brito Brito, T.C.(Universidade do Estado do Rio de Janeiro); Junior, A.M.(Universidade do Estado do Rio de Janeiro); Oliveira, M.A.(Universidade do Estado do Rio de Janeiro); No presente trabalho, propõe-se a introdução do uso do Algoritmo Genético (AG), incorporado ao software comercial MatLab, na etapa de otimização de um processo de seleção de materiais. Para validar o procedimento proposto um estudo de caso foi feito, tendo como base, a seleção de um material para a longarina de uma asa de um avião experimental à propulsão humana. A seleção de um material para esse componente foi desenvolvida, em uma primeira tentativa, com o uso de um método quantitativo convencional. Em seguida, foi feita uma varredura inicial pela metodologia de Ashby. Seguiu-se para a etapa de otimização, onde ocorreu a combinação e ponderação de propriedades requeridas pelo componente para cada material e o estabelecimento de índices de desempenho, originando-se, com isso, uma primeira lista de materiais ordenados hierarquicamente pelos seus desempenhos. Numa segunda tentativa, uma segunda lista foi obtida com a utilização do software Cambridge Engineering Selector (CES). O programa listou, para cada tipo de material, todas as opções existentes em seu banco de dados, mas de modo a levar a uma comparação entre os três métodos de seleção, para cada grupo de material, foram escolhidos os materiais que já tinham sido selecionados pelo método tradicional. Na terceira tentativa, modificou-se a etapa de otimização da primeira tentativa com a introdução do Algoritmo Genético. Mais uma vez obteve-se uma lista de materiais nos moldes das anteriores. Os materiais que foram selecionados para o estudo de caso foram: Al 7075 - T6, Al 2024 - T4, Ti - 6Al - 4V, Ti - 2Fe - 3Al - 10V, FGR - 73% - Epoxi, FGR - 56% - Epoxi, CFR - 63% - Epoxi e madeira Balsa. Comparando os rankings que foram obtidos a partir de cada método e tendo como base os resultados do método quantitativo tradicional, observou-se: a) Quando comparado com a seleção pelo CES, não houve coincidência quanto à classificação de um mesmo material. Quando comparado com o AG, 3 materiais obtiveram a mesma classificação no ranking; b) Na seleção pelo CES, o material mais qualificado foi a madeira Balsa, um material tradicionalmente utilizado em aeronaves leves, tanto que, pelo método tradicional, este material ficou na segunda posição. Notou-se que, do segundo ao quarto lugar, os materiais selecionados pelo CES foram compósitos; c) Com o AG, foi confirmada a primeira posição para o compósito CFR - 63% - Epoxi. Esse material também foi bem avaliado pelo CES, ficando em segundo lugar; d) Outros materiais tradicionais na indústria aeronáutica, como as ligas de alumínio 2024 e 7075 e as ligas de Titânio, alcançaram melhores posições na classificação com o AG. No caso das ligas de alumínio, houve coincidência de posições com o CES. Os resultados obtidos neste trabalho, com apenas um estudo de caso, sugere que o AG pode ser incluído na etapa de otimização para a seleção de materiais. Resultados mais conclusivos serão melhores evidenciados após a análise de outros estudos de caso.
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