Optimal Design of truss structure with actuators
Eyleyicili Çubuk-Kafes yapının eniyilenerek tasarımı
- Tez No: 153257
- Danışmanlar: PROF. DR. TUNA BALKAN, PROF. DR. BÜLENT PLATİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Yapı ve Denetleyici Beraber Eniyilemesi, Araştır ve Sakla Tavlama Benzetimi Yöntemi, ikinci Dereceden Eniyilenmiş Denetleyici vıı, Simultaneous structure/controller optimization, hide and seek simulated annealing algorithm, quadratic optimal controller
- Yıl: 2004
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
oz EYLEYİCİLİ ÇUBUK-KAFES YAPININ ENİYİLENEREK TASARIMI Akgöz, Aslı Yüksek Lisans, Makina Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Tuna Balkan Ortak Tez Yöneticisi: Prof. Dr. E. Bülent Platin Kasım 2004, 157 sayfa Akıllı yapıların kullanımı gelişen teknoloji ile birlikte oldukça yaygınlaşmıştır. Bu tezin amacı bu tür bir problemin eniyilenmiş yapısal ve denetleyici tasarımını gerçekleştirerek daha karmaşık sistemlerin çözümüne temel oluşturacak bir yöntem geliştirmektir. Bu çalışmada, eyleyici ile denetlenen iki farklı çubuk-kafes yapının hem yapısal hem de denetleyici tasarım değişkenlerinin beraber eniyilenmesi yapılmıştır. Çözülen bu problemler daha önce yapılan çalışmalardaki çözümlerle karşılaştırılmıştır. ilk problemde, tek eyleyici ile denetlenen, iki elemanlı düzlemsel bir çubuk-kafes yapı analitik ve sayısal yöntemler kullanılarak çözülmüştür. Diğer problemde ise, dört eyleyici ile denetlenen yirmi elemanlı parabolik şekilli bir düzlemsel çubuk-kafes yapı sayısal yöntemler kullanılarak çözülmüştür. vıTasarım parametreleri olarak, çubuk elemanların kesit alanları, eyleyicilerin yerleri ve/veya eyleyici sayısı ile durum değişkenlerinin geri besleme kazanç katsayıları alınmıştır, ikinci problemde, bunların yanısıra şekil tasarım değişkenleri de kullanılmıştır. Her iki çalışmada da modele, yerdeğiştirme uzayından modal uzaya, koordinat dönüşümü uygulanmıştır, ikinci problemde yüksek mertebedeki doğal frekanslar gözardı edilerek modal model düşürme yöntemi uygulanmıştır. Her iki problemde eniyilemenin amacı hem frekans hem kütle sınırlamasını sağlarken sistem enerjisini en az seviye getirmektir, ikinci problemde, bunların yanında, sistemin denetlenebilirliğinin ve kararlılık gürbüzlüğünün artırılmaya çalışıldığı bir durum incelenmiştir. Problemin çözümünde iç içe iki eniyileme yöntemi kullanılmıştır. Dış döngüde yapısal tasarım değişkenleri ile eyleyicinin yeri ve/veya eyleyici sayısını belirleyen araştır ve sakla tavlama benzetimi yöntemi kullanılmıştır, iç döngüde ise, yaratılan bu tasarım değişkenleri kullanılarak oluşturulmuş modelin eniyi denetleyici kazanç katsayıları MATLAB® kullanılarak hesaplanmaktadır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT OPTIMUM DESIGN OF TRUSS STRUCTURE WITH ACTUATORS Akgöz, Aslı M. Sc, Department of Mechanical Engineering Department Supervisor : Prof. Dr. Tuna Balkan Co-Supervisor: Prof. Dr. E. Bülent Platin November 2004, 157 pages Smart structures become highly popular with the developing technology. The aim of this study is to develop a basic model, which can be also used in the design of more complex systems by performing simultaneous optimization of a structure and associated controller with respect to some design parameters and feedback gains. In this thesis work, two smart structures are used as case studies and their results are compared with the available results in the literature. The first case study is simple two- bar truss problem controlled by either one or two actuators. This problem is solved both numerically and analytically. The latter is a twenty-element parabolic truss, which is controlled by four actuators. This problem is solved numerically only. In the optimization process, the design parameters are taken as the cross sectional areas of bar elements, positions and/or number of actuators, and the elements of IVclosed loop gain matrix. In the second case study, in addition to these parameters, shape design parameters are also optimized. A coordinate transformation is applied in both cases from the displacement space to the modal space. The modal model reduction method is used in the design of second problem. The optimization goal in both cases studies is to minimize the system energy while satisfying some frequency and mass constraints. In the second case study, in addition to the original objective function, system controllability and stability robustness are also maximized. In the solution of design problem, two optimization algorithms are used one embedded within the other. In the outer loop, a hide and seek simulated annealing algorithm optimizes structural design parameters, and positions and/or number of actuators. In order to generate a candidate design family for this level, optimal closed loop gain matrices are calculated by using MATLAB®.
Benzer Tezler
- Sıcaklık etkisi altındaki çelik köprü yapıların guguk kuşu arama algoritması ile optimum tasarımı
Optimum design of steel bridge structures under the influence of temperature with cuckoo search algorithm
MERYEM KELEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiBayburt Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSA ARTAR
- Rüzgar türbini kanadının optimal tasarımı
Optimal design of wind turbine blade
İSMAİL AKTEPE
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUHARREM BOĞOÇLU
- Pervaneli bir eğitim uçağının motor iskeletinin yapısal tasarımı ve analizi
Structural design and analysis of engine mount structure for propeller training aircraft
ALPER ASLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KAAN YILDIZ
- Nano kafes sistemlerin şekil optimizasyonu
Shape optimization of nano truss systems
ABDEL HAFIZ BOUCARI YAHOU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
İnşaat MühendisliğiAkdeniz Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM AYDOĞDU
- Kafes sistemlerin boyut optimizasyonu için bir hipersezgisel algoritma
A hyperheuristic algorithm for size optimization of trusses
HALİL İBRAHİM AYTEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
İnşaat MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN ÖZBAŞARAN