Kafes sistemlerin enerji minimizasyonu ile sonlu elemanlar analizi için bir Python kütüphanesi geliştirilmesi
Development of a Python library for finite element analysis of truss systems with energy minimization
- Tez No: 852904
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HAKAN ÖZBAŞARAN, PROF. DR. YUSUF CENGİZ TOKLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekanik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Yapısal mühendislik alanında, kafes sistemlerinin analizi ve davranışının anlaşılması büyük öneme sahiptir. Bu sistemler, düğüm noktalarını birbirine bağlayan çubuklarla oluşturulur ve inşaat, havacılık ve makine mühendisliği gibi birçok alanda kullanılır. Optimize edilmiş ve verimli yapı tasarımlarına olan talep arttıkça, kafes sistemlerinin doğru bir şekilde modelleyebilen ve analiz edebilen güçlü hesaplamalı araçlara olan ihtiyaç da artmaktadır. Sonlu Elemanlar Metodu (SEM), karmaşık sistemlerin davranışını anlamak ve öngörmek için kullanılan bir hesaplamalı araç olarak öne çıkmaktadır. SEM, yapıları daha küçük ve yönetilebilir elemanlara bölerek mühendislerin farklı yükler ve sınır koşulları altında bir sistemin tepkisini analiz etme imkânı sağlarlar. Ancak SEM, taşıyıcı sistemde eksik mesnet tepkileri (dış instabilite) durumunda analizi tamamlamakta yetersizdir. Bu tür problemleri çözmek için yenilikçi bir enerji minimizasyonu yönteminden faydalanılır. Bu yöntem, doğadaki minimum enerji kuralını temel alır ve sistemin enerjinin minimum olduğu bir konumu arar. Kinematik stabilitesi olmayan sistemler için enerji minimizasyonu yöntemi, minimum enerjiye sahip olacak konumu belirlemeyi amaçlar. Bu yüksek lisans tezinde, kafes sistemlerinin Sonlu Eleman Analizi ile enerji minimizasyonu tekniklerini entegre eden yeni bir Python kütüphanesi tanıtılmaktadır. Önerilen kütüphane, mühendislere erişilebilir ve çok yönlü bir araç sunmanın yanı sıra, kafes yapılarının tasarımını ve performansını optimize etmek için enerji minimizasyon prensiplerini içerir. Ek olarak metasezgisel ve metasezgisel olmayan algoritmalara da küçük bir giriş sunarak analiz için doğru yöntemin aranması konusunda tartışmalar içerir.
Özet (Çeviri)
In the field of structural engineering, the analysis and understanding of truss systems hold great significance. These systems are constructed using bars that connect nodal points and find applications in various fields such as construction, aviation, and mechanical engineering. As the demand for optimized and efficient structural designs increases, there is a growing need for powerful computational tools capable of accurately modeling and analyzing truss systems. The Finite Element Method (FEM) emerges as a prominent computational tool used to comprehend and predict the behavior of complex systems. FEM enables engineers to analyze the response of a system under different loads and boundary conditions by breaking down structures into smaller and manageable elements. However, FEM falls short in completing the analysis in cases of missing support reactions (external instability) within the structural system. Innovative energy minimization methods are employed to address such issues. This method is grounded in the principle of minimum energy in nature, seeking the position where the system possesses minimum energy. For systems lacking classical mechanical stability, the energy minimization method aims to determine the position that yields the minimum energy. This master's thesis introduces a new Python library that integrates Finite Element Analysis with energy minimization techniques for truss systems. The proposed library not only provides engineers with an accessible and versatile tool but also incorporates energy minimization principles for optimizing the design and performance of truss structures. Additionally, it includes a brief introduction to both metaheuristic and non-metaheuristic algorithms, fostering discussions on selecting the appropriate method for analysis.
Benzer Tezler
- Upper mantle anisotropy beneath NW-W Anatolia revealed by sks splitting analysis
KB-B Anadolu'nun altındaki üst manto anizotropisinin sks ayrımlanması analizi ile belirlenmesi
CEYHUN ERMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiJeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDA YOLSAL ÇEVİKBİLEN
- Kafes sistemlerin aşamalı göçme analizi
Progressive collapse analysis of truss systems
DOĞUŞCAN ARAS
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN ÖZBAŞARAN
PROF. DR. YUSUF CENGİZ TOKLU
- Development of a novel evolutionary algorithm specialized for crystal structure prediction of molecular systems: MCaSP-Evo
Moleküler sistemlerin kristal yapı tahmini için özelleştirilmiş bir evrimsel algoritmanın geliştirilmesi: MCaSP-Evo
DENİZHAN TUTAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADEM TEKİN
- Yapı mühendisliğinde metasezgizel algoritmalar ile optimizasyon uygulamaları
Optimization applications by metaheuristic algorithms in structural engineering
AYLİN ECE KAYABEKİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GEBRAİL BEKDAŞ
- Düzlemsel kafes kiriş sistemlerinde düğüm deplasmanlarının Castigliano metodu ile bulunması
Determination of nodel displacements of 2d truss system using Castigliano?s principle
UĞUR ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
İnşaat MühendisliğiErciyes Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. CENGİZ DURAN ATİŞ