Automated 3D solid fem generator of complex structures using laser scan data
Lazer tarama verileri kullanarak otomatik üç boyutlu katı sonlu elemanlar modeli oluşturma
- Tez No: 538354
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET TÜRER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 76
Özet
Yeni tasarlanan binalar için, 3D modelleme, tanınmış ve mevcut yazılımlar kullanılarak basitleştirilmiş birkaç yaklaşım ile analiz ve tasarım prosedürünün ayrılmaz bir parçası haline gelmiştir. Kullanıcılar manuel yöntemler kullanarak yapıların geometrisini, yükleri, malzeme özelliklerini ve mesnet koşullarını tanımlamaktadır. Bununla birlikte, tarihsel kompleks yapıların geometrik modellemesi için, özellikle duvar kalınlıklarının, duvardaki pencere kapı boşluklarının, kesit kayıplarının analiz programlarında doğru bir şekilde tanımlanması daha zordur. Duvar kalınlığının kabuk elemanları kullanılarak modelleme yapılması genellikle daha zordur; ayrıca, kabuk elemanların kalın duvarları modellemek için kullanılması oldukça yaklaşık bir modelleme tekniğidir. Bu nedenle, karmaşık duvar yapılarının modellenmesi için 3D katı sonlu elemanlar modelinin kullanılması daha doğrudur. Lazer tarama kameraları günümüzde mimari uygulamalarda içten ve dıştan yüzey tarama ve rölöve çıkarmak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Mevcut ticari 3D katı modelleme yazılımları, lazer bulutundan elde edilen yüzey geometri doğruluğu ve mükemmelliğine karşı çok hassastır. Bu tezde, doğrudan üç boyutlu (3D) katı sonlu elemanlar modelini (FEM) üretmek için yenilikçi bir algoritmanın geliştirilmesi hedeflenmiştir. Geliştirilen algoritma, karmaşık duvar yapılarının bulunduğu iki pilot yapı çalışmasında uygulanmış ve test edilmiştir. Tarihi Şehzade Camii'nin sonlu elemanlar analiz sonuçları yeni geliştirilen yazılımla oluşturulan hacimsel katı ve basitleştirilmiş kabuk modelleri kullanılarak karşılaştırılmıştır. Geliştirilen yazılım kullanılarak oluşturulan katı model sonuçları daha gerçekçi gerilim dağılımı sonuçları verirken, kabuk model kullanılarak oluşturulan modellerde geometrinin bozulması ve keskin köşeler sebebiyle gerilme konsantrasyonu bölgeleri oluşmuştur.
Özet (Çeviri)
For newly designed buildings, 3D modeling has become an integral part of analysis and design procedure using several simplified approaches by recognized and available software; in which user manually defines the geometry, loads, material properties, and support conditions of structures. Nevertheless, geometry modeling for historical complex structures, especially for masonry type construction, wall thicknesses, openings, section losses are difficult to be accurately defined in analysis programs. Changing wall thickness and alterations to the geometry of historical structures are usually difficult to be modeled with shell members. Therefore, a 3D solid FEM is more accurate for modeling of complex masonry structures. Laser scanning cameras are now widely used for taking inside and outside architectural surveys. The available commercial 3D solid meshing tools are very sensitive to the accuracy and perfection of the volumetric geometry. The development of an innovative algorithm to directly generate 3D solid finite element model (FEM) using point cloud is targeted in this thesis. The developed algorithm is applied and tested on two case studies of complex masonry structures. A comparison of analysis results of the historical structure of Şehzade Mosque is carried out between a volumetric solid finite element model generated with the developed software and a simplified shell FEM. The solid models that are automatically generated using the developed software have more realistic results regarding stress distribution; whereas, shell model has higher stress concentrations because of sharp edges and distortion of the geometry.
Benzer Tezler
- Esnek üretim sistemleri için unsur tabanlı otomatik bağlama kalıbı tasarımı ve robotla montajı
Feature based automated fixturing and assembly with robot for flexible manufacturing systems
YUNUS KAYIR
Doktora
Türkçe
2001
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MAHMUT GÜLESİN
- Automated design analysis of anti-roll bars
Otomobil denge çubuğunun otomatik tasarım analizi
KEMAL ÇALIŞKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAMİM ÜNLÜSOY
YRD. DOÇ. DR. SERKAN DAĞ
- An uninterrupted urban walk: 3d analysis methods for supporting the design of walkable streets
Kentte kesintisiz bir yürüyüş: Yürünebilir sokakların tasarım desteği için 3b analiz yöntemleri
ELİF ENSARİ SUCUOĞLU
Doktora
İngilizce
2020
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MİNE ÖZKAR KABAKÇIOĞLU
- İnsansı robotlarda yürüme
Humanoid walking
SABRİ YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN GÖKAŞAN
- Machine learning assisted force field development for nucleic acids
Nükleik asitler için makine öğrenimi destekli kuvvet alanı geliştirilmesi
GÖZDE İNİŞ DEMİR
Doktora
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADEM TEKİN