OTIMIZAÇÃO DE RISERS COMPÓSITOS UTILIZANDO ALGORITMOS BIOINSPIRADOS

Abstract

Este trabalho apresenta uma metodologia para otimização de risers de material compósito em configuração de catenária livre, visando a redução do custo de fabricação através da minimização da quantidade de material compósito utilizado. As variáveis de projeto são o número de lâminas, a orientação e a espessura de cada uma delas, estando limitadas a valores discretos. O modelo inclui restrições de resistência e estabilidade do riser. Devido ao uso de variáveis discretas, a otimização é feita utilizando dois tipos de algoritmos bioinspirados: os Algoritmos Genéticos (AG) e a Otimização por Nuvem de Partículas (PSO). A formulação utiliza uma metodologia de análise global-local, sendo um modelo de cabo inextensível utilizado na análise global e a Teoria Clássica da Laminação (TCL) utilizada na análise local. Foram investigadas alternativas de projeto considerado as propriedades do material compósito no estado não degradado e no estado degradado. Os resultados obtidos pelos dois algortimos convergiram e foram coerentes com o esperado: a espessura da parede do riser é maior quando se considera o efeito da corrente. As propriedades (degradadas ou não degradadas) do material compósito, entretanto, não influenciaram na espessura final otimizada. Destaca-se, por fim, o desempenho do PSO, que atingiu convergência mais rápido junto à melhores taxas de sucesso em comparação aos AG.