Development of Alternative Optimization Benchmarks for Geodesic Dome and Implementation of Structural Health Monitoring based Finite Element Model-Updating
Jeodezik Kubbeler İçin Alternatif Optimizyon Ölçütlerinin Geliştirilmesi ve Yapisal Sağlik Takibi Tabanli Sonlu Eleman Modeli Güncellenmesinin Uygulamanmasi
- Tez No: 956627
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MÜSLÜM KILINÇ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 123
Özet
Bu tez, jeodezik kubbe yapıları için sağlam alternatif optimizasyon ölçütü ve entegre model tabanlı hasar tespit çerçevesi sunmaktadır. Tetrahedron, oktahedron ve ikosahedron tipindeki jeodezik kubbelerin ayrıntılı sonlu eleman modelleri geliştirilmiş ve Genetik Algoritmalar, Parçacık Sürü Optimizasyonu, Gri Kurt Optimizasyonu ve Yapay Arı Kolonisi gibi gelişmiş meta-sezgisel optimizasyon algoritmalarını kapsamlı bir şekilde test etmek için kullanılmaktadır. Bu yeni karşılaştırma modellerinin, geleneksel 120 çubuklu kubbeye kıyasla üstün yapısal verimlilik sağladığı gösterilmiştir. Tezin merkezinde, hasar tespiti için sonlu eleman model güncelleme (FEMU) yaklaşımı yer almaktadır; burada çeşitli küresel ve lokal hasar senaryoları, sistematik rijitlik azaltmaları ile simüle edilmiştir. Çalışma, doğal frekans değişimlerinin hasarın güvenilir göstergeleri olduğunu ortaya koyarken, mod şekillerinin gürültüye ve geometrik kusurlara yüksek hassasiyeti nedeniyle jeodezik kubbelerde uygun olmadığını göstermektedir. Bu sorunun üstesinden gelmek için, düğüm noktası deplasmanları, gerilme ve doğal frekanslar gibi hem statik hem dinamik yanıt göstergeleri tek bir amaç fonksiyonu altında birleştirilmiş ve yapısal bozulmanın tespit ve nicelendirilmesinde önemli bir iyileşme sağlanmıştır. Bu ikili yaklaşım, hem optimizasyon yöntemlerinin karşılaştırılmasını hem de yapısal sağlık izlemenin doğruluğunu geliştirerek daha akıllı ve dayanıklı jeodezik kubbe tasarımlarının önünü açmaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis introduces robust alternative optimization benchmarks and an integrated model-based damage detection framework for geodesic dome structures. Detailed finite element models of tetrahedron, octahedron, and icosahedron geodesic domes are developed to serve as comprehensive testbeds for advanced metaheuristic optimization algorithms—including Genetic Algorithms, Particle Swarm Optimization, Grey Wolf Optimizer, and Artificial Bee Colony—demonstrating the superior structural efficiency of these benchmarks compared to the conventional 120-bar dome. A central focus is placed on finite element model updating (FEMU) for damage detection, where various global and local damage scenarios are simulated by systematic stiffness reductions. Importantly, the study reveals that natural frequency shifts are reliable indicators of damage, whereas mode shapes prove unsuitable for geodesic domes due to their pronounced sensitivity to noise and geometric imperfections. To address this, both static and dynamic response metrics—such as nodal displacements, stress and natural frequencies—are incorporated into a unified objective function, significantly improving the detection and quantification of structural degradation. This dual approach advances both the benchmarking of optimization methods and the accuracy of structural health monitoring, enabling smarter and more resilient geodesic dome designs.
Benzer Tezler
- Afrika akbabaları optimizasyonu kullanılarak gezgin satıcı probleminin çözümü için verimli bir başlangıç popülasyonu oluşturma
Creating an efficient initial population to solve the traveling salesman problem using african vulture optimization
VELİ AKAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Mühendislik BilimleriVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiYapay Zeka ve Robotik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RIDVAN SARAÇOĞLU
- Esnek atölye tipi çizelgeleme problemi için çözüm yaklaşımları: Savunma sanayinde bir uygulama
Solution approaches for flexible job shop scheduling problem: An application in the defense industry
ENGİN SİRKECİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiGazi ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERTAN GÜNER
- Optimizasyon problemleri için yeni bir metasezgisel algoritma geliştirilmesi
Development of a new metaheuristic algorithm for optimization problems
RAMAZAN ÖZKAN
Doktora
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. RÜYA ŞAMLI
- Hibrid elektrikli araçlar için enerji yönetim sistemleri
Energy management system for hybrid electric vehicles
EMRE KURAL
Doktora
Türkçe
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLİN AKSUN GÜVENÇ
- Design and deployment of deep learning based fuzzy logicsystems
Derin öğrenme tabanlı bulanık sistemlerin geliştirilmesi ve uygulanması
AYKUT BEKE
Doktora
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUFAN KUMBASAR