Yapay sinir ağları ve genetik algoritma optimizasyonu kullanılarak yapı elemanlarında titreşim verileri yardımıyla hasar tespiti
Damage detection in structural elements with the help of vibration data using artificial neural networks and genetic algorithm optimization
- Tez No: 893405
- Danışmanlar: PROF. DR. VOLKAN KAHYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekanik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Bu çalışmada, Yapay Sinir Ağları (YSA) ve Genetik Algoritma (GA) optimizasyon tekniklerinin titreşim verilerine dayalı hasar tespiti uygulamalarındaki etkinliği ve potansiyeli kiriş yapıları özelinde değerlendirilmiştir. Kirişte hasar, ilgili elemanlarda rijitliğin (elastisite modülünün) azaltılması ile tanımlanmıştır. Çalışmanın birinci bölümünde hasar tespitinde YSA'nın etkinliğini değerlendirmek üzere ANSYS Workbench yardımıyla bir konsol kiriş modeli oluşturulmuş; Design Experiments aracı yardımıyla rastgele 1000 hasar durumu simüle edilmiştir. Elde edilen bu veri, YSA eğitiminde kullanılmıştır. Eğitilen ağ kullanılarak 10 farklı hasar senaryosu üzerinde performans değerlendirmesi yapılmıştır. Çalışmanın ikinci bölümünde GA optimizasyonu ile hasar tespiti yapılmıştır. Bunun için yapının iki durumuna ait frekans ve mod şekli değişimlerini göz önüne alan bir amaç fonksiyonunu minimum yapan rijitlik kaybı seti araştırılmıştır. Eldeki sınırlı veriyi sonlu eleman modelinden elde edilenle karşılaştırabilmek amacıyla sayısal modele Guyan yöntemiyle model indirgeme işlemi uygulanmıştır. YSA ve GA'nın performansı değerlendirilmiş ve ayrıca birbirleriyle karşılaştırma yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, the effectiveness and potential of Artificial Neural Networks (ANN) and Genetic Algorithm (GA) optimization techniques in damage detection applications based on vibration data were evaluated specifically for beam structures. Damage in beams was defined by reducing the stiffness (modulus of elasticity) in the relevant elements. In the first part of the study, a cantilever beam model was created with the help of ANSYS Workbench to evaluate the effectiveness of ANN in damage detection; 1000 random damage cases were simulated with the help of Design Experiments tool. This obtained data was used in ANN training. Performance evaluation was performed on 10 different damage scenarios using the trained network. In the second part of the study, damage detection was performed with GA optimization. For this purpose, a stiffness loss set that minimizes an objective function considering the frequency and mode shape changes of the two states of the structure was investigated. To compare the limited data obtained with the one obtained from the finite element model, a model reduction process was applied to the numerical model with the Guyan method. The performance of ANN and GA was evaluated and compared with each other.
Benzer Tezler
- Yapay sinir ağlarında öğrenme algoritmalarının analizi
Analysis of learning algorithms in neural networks
SEVİNÇ BAKLAVACI
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. LEYLA GÖREN
- 3-d em simülatör tabanlı harmoni arama algoritması kullanarak çok-geniş bantlı bant-geçiren filtre tasarım prosedürü ve gerçeklemesi
Design and analysis of a novel UWB bandpass filter using 3-D em simulation-based neural network model with hsa
CAFER UYANIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik-Haberleşme Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SALİH DEMİREL
- Reliability-based optimization of river bridges using artificial intelligence techniques
Akarsu köprülerinin yapay zeka tekniklerini kullanarak güvenilirlik temelli optimizasyonu
KAMİL HAKAN TURAN
Doktora
İngilizce
2011
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. MELİH YANMAZ
- Yapay sinir ağları ve metasezgisel algoritmalar ile Türkiye'ye gelen yabancı turist sayılarının tahmini
Forecasting number of foreign tourist arrivals in Turkey with artificial neural networks and metaheuristic algorithms
ÜMMÜGÜLSÜM ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İstatistikSelçuk Üniversitesiİstatistik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYNUR YONAR
- Yönlendirilmiş enerji girdili metal katmanlı imalat yöntemi için topoloji optimizasyonu
Topology optimization for directed energy deposition metal additive manufacturing
METİN ÇALLI
Doktora
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERRUH ÖZTÜRK