Yazarlar
Yayınlar
- Yüksek Lisans TeziAçık Erişim2022Korozyon etkisi altındaki kafes çatı sistemlerin karınca kolonisi ve kelebek optimizasyon algoritma yöntemleri ile minimum ağırlık boyutlandırılması
Afranur Yaren Aydoğdu
Optimum tasarım, elde edilen kaynakların en verimli halde kullanılmasını ve hedefe yönelik çalışmalara en sağlam şekilde ulaşmayı sağlayan işlemler toplamıdır. Yapıların optimum tasarımı ile yeterli dayanıma sahip yapılar arasından ağırlığı minimum olanının elde edilmesi amaçlanmaktadır. Öte yandan, hedeflenen amaç doğrultusunda tasarlanan yapısal sisteme etki eden yükler altındaki davranışının da kabul edilebilir sınırlar içerisinde kalması gerekmektedir. Böylece, tasarım sınırlayıcılarını sağlayan ve ağırlığı minimum olan yapının elde edilmesi, optimum tasarım problemini oluşturmaktadır. Optimum tasarımda yapı sistemlerinin çözüm yöntemlerinden biri olan yapay zekaya dayalı optimizasyon teknikleri kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında uzay kafes çatı sistemlerde kullanılan çelik yapı elemanları üzerindeki korozyon etkisi incelenecektir. Düzlem kafes ve uzay kafes çatı sistemlerin korozyon etkisi dahil ve hariç olarak, belirlenen algoritma yöntemleri ile minimum ağırlık tasarımı gerçekleştirilecektir. Sürü zekasına dayanan en eski algoritma yöntemlerinden olan Karınca Kolonisi Optimizasyonu (ACO) ve son yıllarda geliştirilen yeni algoritma yöntemlerinden biri olan Kelebek Optimizasyon Algoritması (BOA) kullanılmıştır. Minimum ağırlık boyutlandırmasını kısa bir sürede gerçekleştirebilmek amacıyla gerekli hesaplamaları yapmak için MATLAB programlama dili kullanılmıştır. Öncelikle düzlem sistemler ve uzay kafes sistemlerin Sonlu Elemanlar Metodu (SEM) ile analizi gerçekleştirilen iki ayrı analiz programı yazılmıştır. Amerikan Çelik Konstrüksiyon Enstitüsü-İzin Verilen Dayanım Tasarımı (AISC-ASD) (1989) standardında belirtilen gerilme, narinlik, deplasman koşulları programa dahil edilmiştir. Öne sürülen ACO ve BOA algoritmaları düzlem ve uzay kafes sistem tasarım örneklerinde MATLAB programlama dilinde kodlanarak oluşturulan analiz programına dahil edilmiştir. Son olarak korozyon etkisi dikkate alındığında minimum yapı ağırlığındaki değişimler tespit edilerek sunulmuştur. Elde edilen analiz sonuçları kendi aralarında ve literatürdeki mevcut sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Analiz sonuçlarında önerilen ACO ve BOA yöntemlerinin düzlem ve uzay kafes sistemlerin çözümünde diğer algoritma yöntemlerinin sonuçlarına oldukça yakın sonuçlar elde edildiği görülmüştür. Böylelikle bu çalışmada kullanılan metodolojinin kabul edilebilirliği ispatlanarak korozyon etkisinin yapının minimum ağırlığının nasıl etkilediği araştırılmıştır. Korozyon etkisi altındaki farklı kafes çatı problemleri incelendiğinde yapının geometrisi, eleman sayısı, yükleme tipi vb. etmenlere bağlı olarak yapının bir miktar ağırlaştığı analiz sonuçlarında tespit edilmiş tablolarla karşılaştırmalı olarak sunulmuştur. Anahtar Kelimeler: Minimum ağırlık tasarımı, karınca kolonisi optimizasyonu, kelebek optimizasyon algoritması, kafes sistemler, MATLAB, korozyon.
- Yüksek Lisans TeziAçık Erişim2022Sıcaklık etkisi altındaki çelik köprü yapıların guguk kuşu arama algoritması ile optimum tasarımı
Meryem Keleş
Optimum tasarım, geliştiriciler tarafından belirli standartlara ve sınırlamalara uyum sağlayan en verimli sonucu elde etmeyi amaçlayan işlemlerin tamamıdır. Yapı mühendisliğinde çelik yapıların minimum ağırlıkta optimum tasarımı, istenilen şartları sağlayacak minimum yapı ağırlığı ile yapının tasarımını gerçekleştirmeyi hedeflemektedir. Bu amaçla geliştirilen optimizasyon algoritma teknikleri yapı sistemlerinin optimum tasarım çözümleri için kullanılmaktadır. Bu çalışmada, literatürden alınan düzlem çelik kafes sistem problemleri öncelikle literatürde belirtilen sınırlayıcılara göre minimum yapı ağırlığı için çözülmüştür. Akabinde bu sınırlayıcılara sıcaklık etkisi de dahil edilerek çözümler yenilenmiştir. Bunun için MATLAB programında sonlu elemanlar yöntemiyle (SEM) çalışan bir program kodlanmıştır. Bu çalışmada algoritma yöntemlerinden biri olan Guguk Kuşu Arama Optimizasyonu (CSO) tercih edilmiştir. Kullanılan sınırlayıcılar, gerilme sınırlayıcıları (AISC-ASD 1989), deplasman sınırlayıcıları ve ilave olarak da sıcaklık etkisidir. Elde edilen sonuçlar literatür sonuçlarıyla karşılaştırılmalı olarak sunulmuştur. Sıcaklık etkisinin düzlem çelik kafes sistemlerin optimum tasarımında yapı ağırlığını artırdığı gözlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Düzlem çelik kafes sistem, guguk kuşu arama optimizasyonu, MATLAB, sıcaklık etkisi, optimum tasarım