Design optimization of truss structures using genetic algorithms
Genetik algoritma kullanarak kafes sistemlerinin tasarım optimizasyonu
- Tez No: 313673
- Danışmanlar: PROF. DR. ALTAN KAYRAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 122
Özet
Kafes sistemlerinin tasarım optimizasyonu, havacılık ve uzay, makine, inşaat ve yapısal mühendislikte, endüstriye faydalarından dolayı popüler bir konudur. Yapılar için ortak tasarım problemi ağırlık minimizasyonudur. Özellikle havacılık ve uzay mühendisliğinde toplam yapı ağırlığının azalımı tasarımda en önemli yeri alır.Bu çalışma 2 boyutlu ve 3 boyutlu kafes sistemlerinin tasarım optimizasyonunu kapsar. Amaç fonksiyonu, gerilme ve düğüm noktalarının deplasman sınırlayıcılarına tabi olan toplam yapı ağırlığıdır. Tasarımı optimize etmek için kafes sistemlerinde de olduğu gibi ayrık tasarım değişkenlerine sahip problemlerin çözümündeki etkinliğinden dolayı Genetik Algoritma (GA) tercih edilmektedir. Bu teknik doğrusal programlama yöntemlerinden daha gerçekçi sonuçlar ortaya koyar.Bu tezde düzlemsel ve uzay kafes yapılarının analizi için sonlu eleman kodu geliştirilmiştir. Geliştirilmiş olan sonlu eleman çözücüsü bu tezin bir parçası olarak geliştirilen bir genetik algoritma optimizasyon kodu ile birleştirilmiştir. Geliştirilmiş olan çözücü ve optimizasyon kodlarının performansını göstermek için farklı kafes yapılarının optimizasyon çalışmaları yapılmıştır. Uyarlanabilir ceza fonksiyonunun kullanımıyla, orantılanmış form fonksiyonunun faktör çarpımıyla ilgili belirsizlik konusunun çözüldüğü gösterilmektedir. Bununla birlikte boyut optimizasyonu ile birlikte yapılan şekil optimizasyonu, boyut optimizasyonun yalnız yapıldığı durumla kıyaslandığında, önemli miktarda ağırlık azalımınım elde edilebildiği gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Design optimization of truss structures is a popular topic in aerospace, mechanical, civil, and structural engineering due to benefits to industry. Common design problem for the structures is the weight minimization. Especially in aerospace engineering the minimization of the weight of the total structure gets the highest importance in the design.This study focuses on the design optimization of 2D and 3D truss structures. The objective function is the total mass of the structure which is subjected to stress and nodal displacement constraints. To optimize the design, Genetic Algorithm (GA) is preferred due to its efficiency in dealing with problems with discrete design variables as in the case of truss structures. This technique yields more realistic results than linear programming methods.In the thesis, a finite element code is developed for the analysis of planar and space truss structures. The developed finite element solver is coupled with a genetic algorithm optimization code which is also developed as a part of the thesis study. Different truss optimization case studies are performed to demonstrate the performance of the finite element solver and the genetic algorithm optimization code that are developed. It is shown that with the use of adaptive penalty function employing scaled fitnesses, the arbitrariness issue of the factor multiplying the error term in the augmented fitness function can be resolved. It is also shown that significant weight reduction can be achieved by employing shape optimization together with size optimization compared to pure size optimization.
Benzer Tezler
- Uzay kafes sistemlerin genetik algoritma ile optimum tasarımı
Optimum design of space trusses using genetic algorithm
ZEKERİYA AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUSUF AYVAZ
- Optimization the number size and location of truss members for structural design problems
Yapısal dizayn problemlerinde kafes elemanların konumu, boyutu ve sayısının optimizasyonu
AREEJ MAJEED ABOOD AL-SAEDI
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
İnşaat MühendisliğiErciyes Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MÜSLÜM KILINÇ
- Değer kodlaması kullanarak kafes sistemlerin genetik algoritma ile minimum ağırlıklı boyutlandırılması
Minimum weight design of truss structures using value encoding in genetic algorithm
TAYFUN DEDE
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF AYVAZ
- Optimization of space bar structures using hybrid model of artificial neural network and simulated annealing
Uzay çubuk yapılarının yapay sinir ağları ve tavlama benzetiminin birleştirilmesiyle en iyilenmesi
SERKAN ÖĞÜT
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYKUT KENTLİ
- Doğrusal ve doğrusal olmayan kafes sistemlerin genetik algoritma ile optimum tasarımı
Optimum design of linear and nonlinear truss systems using genetic algorithm
DURSUN DURUKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE DALOĞLU