Otimização da Espessura das Costelas do Suporte de Teste de Vibração Baseada em Matriz Ortogonal para Redução de Peso

Os suportes de teste de vibração são amplamente utilizados para avaliar as características dinâmicas das estruturas. No entanto, seu desempenho é frequentemente limitado pelo peso excessivo e ressonâncias não intencionais. Métodos convencionais de otimização, como algoritmos genéticos, foram aplicados para melhorar o design dos suportes; entretanto, geralmente exigem esforço computacional considerável e são ineficientes para problemas que envolvem variáveis de projeto discretas. Para superar essas limitações, este estudo propõe um método de otimização da espessura das costelas baseado em uma matriz ortogonal. A novidade do método proposto reside na introdução de um valor de influência que reflete simultaneamente o efeito de redução de peso e a variação da primeira frequência natural. O método gera matrizes ortogonais para configurações de espessura das costelas, realiza análises modais e aplica análise de médias com base nesse valor de influência para identificar costelas com baixa influência estrutural para redução de espessura. Sua eficácia foi validada por meio de comparação com um algoritmo genético sob condições idênticas. Os resultados mostraram que a matriz ortogonal alcançou padrões de redução das costelas similares aos do algoritmo genético, enquanto exigiu apenas 0,84% das análises e 1,14% do tempo computacional requeridos pelo algoritmo genético. Esses achados demonstram que a matriz ortogonal oferece uma alternativa eficiente e prática para a otimização da espessura das costelas em suportes de teste de vibração.