Ayrık ve sürekli tasarım değişkenli kafes yapıların Jaya algoritması ile optimizasyonu
Optimization of truss structures with discrete and continuous design variables using Jaya algorithm
- Tez No: 470093
- Danışmanlar: PROF. DR. SADIK ÖZGÜR DEĞERTEKİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Dicle Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 154
Özet
Bu çalışmada, sürekli ve ayrık tasarım değişkenli kafes yapıların minimum ağırlıklı olarak boyutlandırılması için yakın zamanda geliştirilen bir optimizasyon yöntemi olan Jaya algoritması (JA) kullanılmıştır. Jaya algoritması, optimum tasarımı elde etmek için en iyi çözüme yaklaşma ve en kötü çözümden uzaklaşma stratejisini uygulamaktadır. Kendine özgü optimizasyon parametreleri olmayan JA, popülasyon sayısı ve maksimum iterasyon sayısı gibi genel kontrol parametrelerini kullanmaktadır. Bu çalışmada deplasman, gerilme ve burkulma sınırlayıcıları altında kafes yapı ağırlığının minimize edilmesi amaçlanmaktadır. Bu amaçla MATLAB programlama dilinde düzlem ve uzay kafes yapıların gerilme, deplasman ve burkulma sınırlayıcıları altında Jaya algoritması yöntemiyle optimizasyonunu yapan bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Jaya algoritmasının geçerliliğini araştırmak üzere, literatürde bulunan sürekli tasarım değişkenli beş farklı kafes yapı ile ayrık tasarım değişkenli altı farklı kafes yapının optimizasyonu yapılmıştır. Gerek sürekli gerekse ayrık tasarım değişkenli kafes yapı örneklerinden elde edilen sonuçlar JA'nın optimum ağırlık, standart sapma ve optimum tasarımı bulmak için gerekli analiz sayısı bakımından diğer optimizasyon yöntemlerinden daha etkili olduğunu göstermektedir. Ayrıca; yapı ağırlığının optimizasyon süresince değişimi incelendiğinde, JA'nın optimum tasarımı bulmada diğer yöntemlerden çok daha hızlı olduğu tespit edilmiştir. JA'nın farklı başlangıç tasarım değişkenleri için icra edilmesi sonucunda elde edilen farklı kafes yapı ağırlıklarının standart sapma değerlerinin ortalama ağırlıklarına kıyasla oldukça küçük olduğu belirlenmiştir. Bu durum JA'nın global optimum veya global optimuma yakın sonuçları bulmada oldukça etkili bir yöntem olduğunun kanıtıdır. Bütün kafes yapı örneklerinde tasarım sınırlayıcıları sıkı bir şekilde kontrol edilerek JA ile elde edilen optimum tasarımların sınırlayıcıları aşması engellenmiştir. Böylece JA'nın güvenilirliği kanıtlanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, a recently developed optimization method called Jaya algorithm (JA) is used for minimum weight design of truss structures with continuous and discrete design variables. The main idea of the JA is to approach the best solution and get away the worst solution in order to obtain optimum. The JA only requires common control parameters such as population size and maximum iteration number and does not utilize algorithm-specific parameters. The objective of optimization problem is to minimize the weight of truss structures subjected to structural constraints. For this purpose, a computer program codded in MATLAB programing language is developed for sizing optimization of the planar and spatial truss structures subjected to stress, displacement and buckling constraints. Six truss structures with discrete design variables and five truss structures with continuous design variables are used in order to verify the validity of the Jaya algorithm. Optimization results of truss structures with continuous and discrete design variables demonstrate that the JA could obtain better designs than those of the other state-of-the-art metaheuristic optimization methods in terms of optimized weight, standard deviation and number of structural analyses. Besides, the JA is shows better convergence capability than the other methods. The standard deviation values for JA are very small in comparison with average weight. The design constraints are strictly checked and all design examples satisfy the constraints and hence, the reliability of JA is provided.
Benzer Tezler
- Artificial bee colony (ABC), harmony search (HS) and particle swarm optimization (PSO) based discrete and continuous optimum design of steel trusses
Yapay arı kolonisi (ABC), harmoni arama (HS) ve parçacık sürüsü optimizasyonu (PSO) ile çelik kafes sistemlerin ayrık ve sürekli optimum tasarımı
PATRICK JEAN DE DIEU OUEDRAOGO
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE DALOĞLU
- Use of genetic algorithms in size shape and topology optimization of space trusses
Genetik algoritmaların uzay kafes sistemlerinin eşzamanlı kesit alanı şekil ve topoloji optimizasyonunda kullanımı
MEVLÜT KAHRAMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FUAT ERBATUR
- Nanoteknolojide yerel olmayan çubuk teorisinin statik ve dinamik problemleri
Static and dynamic problems of nonlocal beam theory in nanotechnology
OLCAY OLDAÇ
Doktora
Türkçe
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKREM TÜFEKCİ
- Kafes sistemlerin optimum tasarımı
Optimum design of truss systems
NURGÜL GÖKDERE
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekanik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EROL ŞENOCAK
- Modeling and control of a hyper redundant manipulator
Bir aşırı artıksıl manipülatörün modellenmesi ve kontrolu
ATİLLA BAYRAM
Doktora
İngilizce
2010
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. M. KEMAL ÖZGÖREN