Geri Dön

Computationally enhanced techniques for practical optimum design of steel structures

Geliştirilmiş hesapsal yöntemlerle çelik yapıların uygulanabilir optimum tasarımları

  1. Tez No: 368936
  2. Yazar: SAEID KAZEMZADEH AZAD
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. OĞUZHAN HASANÇEBİ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 221

Özet

Modern metabulgusal yöntemlerle yapı sistemlerinin optimum tasarımları, makul sayılabilecek bir çözümün ancak çok sayıda yapısal analiz gerçekleştirilerek ulaşılabilmesi açısından son derece zaman alıcı bir işlemdir. Bu çalışmada amaç, mevcut pahalı hesaplama yöntemlerine alternatif olarak, gerçek hayattaki yapıların optimum tasarımları için gereken hesap yükünü azaltacak yeni ve alternatif yöntemler geliştirmektir. Bu doğrultuda genel olarak şu iki temel yaklaşım takip edilmektedir: (i) mevcut metabulgusal yöntemlerin algoritmik yapılarının incelenerek bu tekniklerin optimum boyutlandırma problemlerindeki performanslarının geliştirilmesi, (ii) yapı mekaniği prensiplerini kullanarak çalışan tasarım odaklı yeni optimizasyon tekniklerinin geliştirilmesi. İlk yaklaşımda modern metabulgusal yöntemler yeniden formüle edilip gerçek hayat uygulamaları kullanılarak test edilmiştir. İlaveten, bu yöntemlerdeki toplam hesap yükünü azaltmak açısından; optimizasyon işlemi boyunca denenen kötü tasarımların tespit edilerek yapı analizi aşamasından hariç tutulmasını sağlayan“üst sınır stratejisi”isimli bir yaklaşım önerilmektedir. İkinci yaklaşımda ise, arama yönünü virtüel iş prensipi ve optimizasyon boyunca oluşturulan tasarımların tepki hesaplamalarını kullanarak belirleyen GSS isimli bir rehberli stokastik arama tekniği geliştirilmiştir. GSS'de yapısal analiz ve tasarım kontrol aşamaları boyunca elde edilen bilgiler, oluşturulacak tasarımların mukavemet sınırlayıcılarını düzenlemek için kullanılmaktadır. Öte yandan, virtüel iş prensipi deplasman sınırlayıcılarının sağlanması açısından en etkin elemanların belirlenmesi için kullanılmaktadır. Buna göre, bir yapının optimum boyutlandırılması mukavement ve deplasman sınırlayıcılarının bahsi geçen yöntemler kapsamında ele alınarak yapı eleman kesitlerinin azaltılması suretiyle gerçekleştirilmektedir. Sayısal sonuçlar çelik iskelet yapılarının optimum boyutlandırma işleminde önerilen tekniklerle elde edilecek hesap verimliliğini ortaya koymaktadır.

Özet (Çeviri)

Practical optimum design of structural systems via modern metaheuristic algorithms suffers from enormously time-consuming structural analyses to locate a reasonable design. This study is an attempt to reduce the computational effort of optimization process involved in real-life applications through development of alternative techniques to the existing computationally expensive methods. Basically two main approaches are considered as (i) investigating the algorithmic structure of the existing metaheuristics and enhancing their performances in sizing optimization problems (ii) developing new design-driven optimization techniques based on the principles of structural mechanics. In the first approach enhanced reformulations of modern metaheuristics are developed and tested using real-life instances. Furthermore, an upper bound strategy is proposed wherein non-improving candidate designs are identified and excluded from the structural analysis stage, diminishing the total computational effort. In the second approach a guided stochastic search (GSS) technique is developed wherein the search direction is determined by the principle of virtual work and response computations of the generated designs. In the GSS, the information provided in the structural analysis and design check stages are utilized for handling strength constraints. Moreover, the principle of virtual work is used to detect the most effective structural members for satisfying displacement constraints. The optimum sizing of a structure is then performed where both strength and displacement criteria are taken into account for reduction of the member sizes along the way the aforementioned constraints are handled. The numerical results indicate the computational efficiency of the proposed techniques in sizing optimization of steel skeletal structures.

Benzer Tezler

  1. Kriging interpolasyonu kullanan vekil modeller ile gemi kıç formunun viskoz direnç yönünden optimizasyonu

    Aft form optimization of ships for minimum viscous resistance by using kriging metamodeling technique

    HAYRİYE PEHLİVAN SOLAK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖMER GÖREN

  2. İnvolüsyonel sinir ağları ile hiperspektral verilerin analizi

    Analysis of hyperspectral data with involutional neural networks

    MÜCAHİT CİHAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKonya Teknik Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT CEYLAN

  3. Modeling of the marine diesel engines with comparative machine learning methodologies

    Gemi dizel motorların karşılaştırmalı makine öğrenmesi yöntemleri ile modellenmesi

    MEHMET İLTER ÖZMEN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OSMAN AZMİ ÖZSOYSAL

  4. State of charge estimation of lithium-ion batteries using machine learning approach

    Makine öğrenmesi yaklaşımı kullanılarak lityum iyon pillerin şarj durumu tahmini

    OSMAN ALPER ALTUN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EMİNE AYAZ

  5. Application of hybrid simulation and improvement of decision tree algorithms for real-time transient stability prediction based on PMU measurements

    PMU ölçümlerine dayalı gerçek zamanda geçici hal kararlılığı kestirimi için hibrit simülasyon uygulaması ve karar ağacı algoritmalarının geliştirilmesi

    TOHID BEHDADNIA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. VEYSEL MURAT İSTEMİHAN GENÇ