Geri Dön

Development of novel methodologies for the damage detection in mechanical systems

Mekanik sistemlerde hasar tespiti için özgün metodolojilerin geliştirilmesi

  1. Tez No: 662035
  2. Yazar: BEHNAM FIROOZI
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ POLAT ŞENDUR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Özyeğin Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 122

Özet

Bu çalışmanın amacı çeşitli optimizasyon algoritmalarının özelliklerini incelemek ve mekanik sistemlerde bulunan çatlak parameterelerinin daha doğru tahminine olanak sağlayacak yeni hibrit algoritmalar önermektedir. Üzerinde bir çatlak bulunan kirişin doğal frekansları modal analiz ile elde edilmektedir ve modal testler ile deneysel olarak doğrulanmaktadır. Makalenin ilk bölümünde, bir Euler-Bernoulli kirişi için bir açık kenar çatlağının yerini ve derinliğini belirlemek için literatürde kullanılmakta olan HHO, ESDA, PFA ve HGSO algoritmalarının performansı değerlendirilmiştir. Daha sonra, sonuçların iyileştirilmesi için HHO-NM, ESDA-NM ve PF-NM gibi hibrit algoritmalar önerilmiştir. Optimizasyon parametreleri, Taguchi deney tasarımı (DOE) yöntemi kullanılarak sistematik olarak belirlenir. Simülasyon sonuçları, önerilen hibrit algoritmaların, daha önce tanıtılan algoritmalara kıyasla daha az sayıda fonksiyon hesabı ile çok daha güvenilir sonuçlar verdiğini göstermektedir. Bu tezin ikinci bölümünde üzerinde bir çatlak bulunan elektrostatik tabanlı bir sensörün statik sapması, doğal frekansı ve birinci rezonansı incelenmektedir. Ayrıca, sistemlerdeki olası çatlağın yerini ve derinliğini tespit etmek için yeni bir hibrit algoritma önerilmiştir. Gaz sensörü konfigürasyonu, serbest ucuna rijit bir plaka takılmış mikro kirişten oluşmaktadır.. İlk bölümde, çatlağın statik ve dinamik içeri çekme (pull-in) kararsızlığı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Hareket denklemleri pertürbasyon yönteminin uygulanmasıyla çözülür. Ardından, gaz sensöründeki çatlağın yerini ve derinliğini tahmin etmek için tersine bir problem tanımlanır.

Özet (Çeviri)

The present study examines the capability of various optimization algorithms and proposes novel hybrid algorithms for the more precise prediction of open-edge cracks in mechanical systems. The natural frequencies of the beam with crack are obtained by modal analysis and experimentally validated from impact testing. In the first part of the thesis, the performance of novel HHO, ESDA, PFA, and HGSO algorithms from literature are evaluated to determine the location and depth of an open-edge crack for an Euler–Bernoulli beam. Subsequently, hybrid algorithms such as HHO-NM, ESDA-NM, and PF-NM are proposed for improving the results. Optimization parameters are tuned systematically using the Taguchi design of experiments (DOE) method. Simulation results show that the proposed hybrid algorithms yield much more precise results with fewer function evaluations compared to previously introduced algorithms and, therefore, have a superior crack detection capability. Furthermore, the statistical post hoc analysis has shown that the proposed hybrid algorithm can be considered as a high performance algorithm, which can significantly improve the performance of algorithms. In the second part of this thesis we study the static deflection, natural frequency, primary resonance of electrostatically actuated cracked gas sensor. Besides, a novel hybrid metaheuristic algorithm is proposed to detect the location and depth of possible crack on the systems. The gas sensor configuration consists of a microcantilever with a rigid plate attached to its end. In the first part, the effect of crack on the static and dynamic pull-in instability are studied. The equations of motion are solved by the application of the perturbation method. Next, an inverse problem is formulated to predict the location and depth of the crack in the gas sensor.

Benzer Tezler

  1. Elektrik enerji sistemlerinde güç kalitesi

    Power quality in electrical energy systems

    ALİ GEMİCİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. NESRİN TARKAN

  2. Tarihi yapılarda yapay zeka destekli hasar tespiti için bir model önerisi

    A model proposal for artificial intelligence-assisted damage assessment in historical buildings

    MELTEM ARARAT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    MimarlıkHasan Kalyoncu Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TÜLAY KARADAYI YENİCE

  3. Deep learning approaches for hailstorm detection and forecasting using CNN and LSTM algorithms: Comparative evaluation of radar products

    Derin öğrenme yaklaşımlarıyla dolu fırtınası tespiti ve tahmini için CNN ve LSTM algoritmalarının kullanılması: Radar ürünlerinin karşılaştırmalı değerlendirmesi

    NAHİT ÇATMADIM

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İklim ve Deniz Bilimleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET SİNAN ÖZEREN

  4. Development of novel aflatoxin B1 biosensors by carbon nanotube integrated microfluidic systems

    Karbon nanotüp entegre edilmiş mikroakışkan sistemlerin kullanımıyla yeni aflatoksin B1 biyosensörlerinin geliştirilmesi

    NAGİHAN OKUTAN ARSLAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. LEVENT TRABZON

  5. Oyun motoru ve coğrafi bilgi sistemleri kullanılarak taşkın simülasyonunun geliştirilmesi

    Development of flood simulation using game engine and geographic information systems

    ABDULKADİR ÖZTÜRK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Coğrafyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED ENES ATİK