Geri Dön

Developing a structural optimization software for efficient and practical optimum design of real-world steel structures

Gerçek çelik yapıların etkin ve pratik optimum tasarımları için bir yapısal optimizasyon yazılımının geliştirilmesi

PDF İndir

  1. Tez No: 761374
  2. Yazar: AYTAÇ KORUCU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. OĞUZHAN HASANÇEBİ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  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: 189

Özet

Yapı mühendisleri binaları kısa bir sürede güvenli ve pratik olarak tasarlamanın yanında, tasarımın maliyetinin de uygun olmasını sağlamalıdır. Bununla birlikte, yapıların geleneksel bir şekilde tasarımı son derece zahmetli ve zaman alıcı bir süreç olmakla birlikte elde edilen tasarımlar genellikle ekonomik olmamaktadır. Bu çalışmada, yapıların dayanım, deplasman kısıtlamalarının yanında, geometrik kısıtlamalarının da göz önünde bulundurulduğu optimal tasarımı için, verimli ve tasarım odaklı optimizasyon tekniği olan GES geliştirilmiştir. Yapısal tasarım mühendisleri, optimizasyon tekniklerinin potansiyelini tasarım yazılımı yetenekleriyle birleştiren pratik, verimli ve etkin yazılım platformlarına ihtiyaç duymaktadırlar. Başka bir deyişle, optimizasyon yazılımları ile tasarım yazılım paketlerini entegre ederek yapıların optimum tasarımlarının kısa sürede ve etkin kaynak kullanımı ile elde edilmesine olanak sağlayan bir yazılıma ihtiyaç vardır. Bu çalışmada, yapıların optimum tasarımı için, bu bahsedilen özelliklere sahip SOPS adında etkin, pratik ve kullanışlı bir yazılım paketi geliştirilmiştir. SOPS yazılımının, analiz ve tasarım bileşenleri, Açık Uygulama Programlama Arayüzü (OAPI) kullanılarak SAP2000 analiz programıyla entegre edilmiştir. Bu çalışmada geliştirilen GES optimizasyon tekniğinin yanısıra diğer öne çıkan bazı optimizayon teknikleri de SOPS yazılım platformuna entegre edilerek GES tekniğinin performansı diğer tekniklerle kıyaslanmıştır. Sayısal sonuçlar, geliştirilen optimizasyon tekniğinin (GES), yapıların dayanım, deplasman ve geometrik kısıtlamalarını da göz önüne alan optimum tasarımlarını yakınsama hızı ve çözüm kalitesi açısından, etkin ve hesaplama verimliliği ile yapabildiğini ortaya çıkarmıştır. Sonuçlar aynı zamanda, SOPS'nin optimizasyon tekniklerinin potansiyeli ile tasarım yazılımının (SAP2000) yeteneklerini başarılı bir şekilde biraraya getirdiğini göstermektedir. Bunun yanında, SOPS'un gerçek zamanlı izleme yeteneği sayesinde, optimizasyon tekniklerinin performansı gerçek zamanlı olarak kolayca gözlemlenebilmektedir.

Özet (Çeviri)

Structural engineers have to design not only safe and practical buildings in a reasonably short period but also guarantee that the design generated should be cost-efficient. However, the design of real-world structures in a traditional way is an extremely laborious and time-consuming task, and final designs are often uneconomical. In this study, a computationally efficient, design-driven optimization technique (Guided Evolution Strategy Optimization, GES) is developed for the optimal design of real-world steel structures considering the strength, displacement, and geometric constraints in accordance with the conventional design codes. Structural design engineers demand practical, efficient, and robust software platforms that combine the potential of optimization techniques with design software capabilities. In other words, there is a need for a single master software platform that integrates the optimization software and the design software packages. This way, promising solutions for real-world structures can be obtained practically with reasonable computational power and time. This study also developed a reliable, efficient, flexible, and user-friendly software platform called Structural Optimization Platform Software (SOPS) with the abovementioned capabilities to present a robust infrastructure for designing real-world steel structures. The SOPS's structural analysis and design part (design software component) is carried out externally via the Open Application Programming Interface (OAPI) of the SAP2000 structural analysis program. In addition to GES, various metaheuristic techniques are implemented into the SOPS program package to constitute its optimization software component. The numerical results demonstrate the computational efficiency of the proposed technique (GES) for the optimal design of real-world steel structures subjected to geometric, strength, and displacement constraints in terms of convergence rate and quality of the optimum solution. Moreover, the application of SOPS to the optimization of real-world steel structures demonstrates that SOPS successfully combines the potential of the optimization techniques and the design software capabilities (SAP2000). Furthermore, due to SOPS's real-time monitoring ability, the performance of the optimization techniques can be easily observed in real-time.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    66823

    Bir dişli pompa grubunun imalatında eşzamanlı mühendislik ve grup teknolojisi

    The carrying out of group technology in the concurrent engineering concept on a factory which is manufacturing gear pomp

    ALPER ASLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TEOMAN KURTAY

  2. Tez No

    863661

    Brute force launch vehicle ascent trajectory assessment with a novel vectorized simulator

    Vektörize benzetici ile fırlatma araçlarının yükseliş yörüngesini kaba kuvvet değerlendirme

    AHMET ENES YÜCEYURT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN

  3. Tez No

    397130

    Çoklu otonom insansız hava araçları için paralel programlama tabanlı yol planlaması

    Parallel programming based path planning for multi autonomous unmmaned vehicles

    ÖMER ÇETİN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolHava Harp Okulu Komutanlığı

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÜRAY YILMAZ

  4. Tez No

    613300

    Endüstriyel tesis projeleri bağlamında disiplinler arası tasarım sürecinin geliştirilmesi: Aktörler, araçlar ve bilgi akışları

    Enhancing multidisciplinary design process in the context of industrial plant projects: Actors, tools, flows

    HÜLYA YASAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Mimarlıkİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilişim Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEMA ALAÇAM

  5. Tez No

    863511

    An improved multi-component metric for spatial pattern calibration of hydrologic models

    Hidrolojik modellerin örüntüye dayalı kalibrasyonu için çok bileşenli metrik geliştirilmesi

    EYMEN BERKAY YORULMAZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET CÜNEYD DEMİREL

Geri Dön