Topology design of Vlasov beam sections
Vlasov kirişlerinin topoloji tasarımı
- Tez No: 582082
- Danışmanlar: PROF. DR. SÜHA ORAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Tasarım optimizasyonu, Design optimization
- Yıl: 2019
- 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
Optimum kiriş kesiti yük taşıma elemanlarında önemli rol oynar. Kiriş kesit alanı elemanları daha az ağırlıkla daha yüksek yükleri taşıyabilcek şekilde tasarlanabilmektedir. Çoklu durağan yüklemeye maruz kalan yapılar üretimden kaynaklanan sebeplerden dolayı eksenel yönleri boyunca sabit kesitler gerektirmektedir. Konvensiyonel optimizasyon metotlar yapının bir bütün olarak optimize edilmesi amaçlar.Ancak bu yaklaşımlar eksenel doğrultuda düzgün olmayan ve kesit alanları eksenel yönleri boyunca değişen kirişler üretir. Öte yandan daha önce yapılan çalışmalarda çoğu kiriş üzerindeki yükten bağımsız olarak kesitin sadece bükülme veya çarpılma ile ilişkisi incelenmiştir. Bu tez çalışmasından Vlasov Kirişi Optimizayonu yapılmıştır.Evrimsel Büyüme Algoritması olarak adlandırılan (EBA) optimizasyon yöntemi dayanım alan oranına göre en uygun kesiti elde etmek için geliştirilmiştir. Bu tezde geliştrilen optimizaston metodu simetrik tasarım ve Von Mises gerilimlerim kısıtlarını hesaba katarak oluşturulmuştur. Optimizasyon algoritmasında eleman çıkarma işlemi sırasında tüm kesit alanının bütünlüğünü koruduğu kontrol edilir. Sonlu eleman analizleri ve optimizasyon yöntemi MATLAB ortamında çalışmanın amacına ulaşmak için ardı ardına koşturulmaktadır.
Özet (Çeviri)
The optimal cross-section of beams plays an important role in load-carrying members. The section of a beam should be designed such that the structure carries higher loads with less weight. Some structures which are subjected to static combined loading require a continuous cross-section along their axial direction due to manufacturing reasons. In classical structural topology optimization methods, it is aimed to optimize the whole beam. However, these methods are impractical when optimize the whole beam as they generate beams with non-uniform topologies and varying cross-sections along the axial direction. On the other hand, most of the earlier studies address only the bending and torsional rigidity optimization of cross-sections, regardless of the loading on the beam in question. In this thesis, the topology optimization of Vlasov beam sections is studied according to Vlosov beam theory. For the purpose of this study an optimization method hereby known as the Evolutionary Growth Algorithm (EGA) was generated and through this algorithm it is proposed that the optimum cross-section can be found in accordance with the strength to area ratio. The optimization methodology generated in this thesis uses element Von Mises stress as a material addition and removal criterion and also takes symmetrical design constraints into account. Indeed, material addition and/or removal are decided according to the stress level of each element and the symmetry constraints of the cross-section. The cross section domain has to be coherent throughout its evolution, i.e. there should be no disconnection between the elements. Therefore, a special algorithm is included in the Evolutionary Growth Algorithm (EGA) to check the connectivity of the active elements in the cross-section during element removal. At the end of the optimization process, it is aimed to have determined the optimum cross-section limit at which point the area will be minimized for the maximum Von Misses stress applied to the section. Both finite element analyses and optimization methodsalgorithm were coded in MATLAB and run consecutively to achieve the goal of this study. The results of the presented methodology are given for many potential situations and some of these situations and results are compared with those from selected literature.
Benzer Tezler
- Design of a bicycle suspension linkage arm using topology optimization and manufacturing through additive manufacturing method
Topoloji optimizasyonu ile bisiklet süspansiyon bağlantı kolunun tasarımı ve eklemeli imalat yöntemi ile üretimi
BERKCAN AKSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Aydın Adnan Menderes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Microstructure design of magneto-dielectric materials via topology optimization
Manyetik-dielektrik malzeme mikroyapılarının topoloji optimizasyon yöntemi kullanılarak tasarlanması
YASSER EL-KAHLOUT
- Automated topology design of high-rise buildings by genetic algorithm optimization and SAP2000 OAPI codes
Yüksek binalarda genetik algoritma optimizasyonu ve SAP2000 OAPI kodlarıyla şekil tasarım otomasyonu
TALHA ORHAN
- Inverse design of photonic structures using topology optimization
Fotonik yapıların topoloji optimizasyonu kullanılarak ters tasarımı
AYŞEMİNE ALTINDAĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Koç ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Design improvement by topology optimization of forged the suspension control arm and ball joint assembly
Dövme yöntemi ile üretilmiş rotilli salıncak kolunun topoloji optimizasyonu ile tasarım iyileştirmesi
MUHAMMED HÜSEYİN NALBANT
