Evrimsel Yapı Optimizasyonu ile Kirişlerde En Uygun Tasarımın Belirlenmesi
Tez Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tez Danışmanı: Uysal H.
Tezin Onay Tarihi: 2006
Tezin Dili: Türkçe
Özet:
Yapısal topoloji optimizasyonu problemlerinin çözümünde homojenleştirme ve uygunluk ölçütü gibi yöntemler kullanılabilmesine rağmen bu yöntemlerin klasik yapısal optimizasyon yöntemlerine dayanan ve dolayısıyla karmaşık matematiksel yöntemler içeren geniş bir yapıları vardır. Bunun göz önünde bulundurulmasıyla Xie ve Steven (1993) tarafından sayısal tabanlı yapısal topoloji optimizasyonu problemlerinin üstesinden gelebilmek için evrimsel yapı optimizasyonu (ESO) yöntemi geliştirilmiştir.
Mühendislik tasarım endüstrisinin daha hızlı ve daha kullanışlı topoloji optimizasyonu yöntemine ihtiyaç duyduğu günümüzde boyut, şekil ve topoloji optimizasyonu için evrimsel yapı optimizasyonu, basit ve etkili bir yöntem sunmaktadır. Geniş kullanım alanları, ESO’nun kullanılabilirliğini ve çok yönlülüğünü ortaya koymaktadır.
ESO, yapı tasarımlarını geliştirme ve en uygun hale getirme yönünden nispeten yeni bir tasarım aracıdır. Başlangıç tasarım alanındaki elemanların bir döngü içerisinde kademeli olarak kaldırıldığı buluşsal bir yöntemdir. Uygun bir tasarım elde edilene ya da istenilen belirli bir hacme ulaşılana dek bu işlemler devam ettirilmektedir.
Bu çalışmada evrimsel yapı optimizasyonu yöntemine dayanan bir optimizasyon programı hazırlanarak muhtelif yüklemelere ve mesnet koşullarına maruz kirişlerin en uygun tasarımları aranmıştır. Optimizasyon programı Maple’da hazırlanmış ve statik analiz için ise ANSYS kullanılmıştır. Yapıdaki von Mises gerilmelerini göz önünde bulundurarak gerçekleştirilen optimizasyon işlemleri sonucunda nispeten düzgün yayılı gerilme dağılımına maruz, kafes benzeri tasarımlara ulaşılmış ve elde edilen bu nihai tasarımlarda başlangıç hacmine göre %90’a varan oranlarda azalma görülmüştür.