Use of genetic algorithms in size shape and topology optimization of space trusses
Genetik algoritmaların uzay kafes sistemlerinin eşzamanlı kesit alanı şekil ve topoloji optimizasyonunda kullanımı
- Tez No: 82644
- Danışmanlar: PROF. DR. FUAT ERBATUR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Yapı Optimizasyonu, Genetik Algoritmalar, Adaptasyona Dayalı Üç Aşamalı Algoritma, Eşzamanlı Kesit, Şekil ve Topoloji Optimizasyonu, Tasanm Değişkenleri, Tasanm Sınırlayıcılan, Amaç Fonksiyonu, Çelik Kafesler vı, Topoloji, Uzay kafes sistemleri, Structural Optimization, Genetic Algorithms, Adaptive Three-Phase Search Algorithm, Simultaneous Size, Shape and Topology Optimization, Design Variables, Design Constraints, Objective Function, Steel Trusses IV, Topology, Space truss systems
- Yıl: 1999
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
oz GENETİK ALGORİTMALARIN UZAY KAFES SİSTEMLERİNİN EŞZAMANLI KESİT ALANI, ŞEKİL VE TOPOLOJİ OPTİMİZASYONUNDA KULLANIMI Kahraman, Mevlüt Yüksek Lisans, İnşaat Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Fuat Erbatur Eylül 1999, 136 sayfa Literatürdeki birçok yapı optimizasyonu uygulamasında genellikle elemanların sadece kesit alanları değişken olarak alınmıştır. Çünkü, şekil ve topoloji değişkenlerinin optimizasyon problemine dahil edilmesi tasarım değişken sayışım artırır ve çözümü daha karışık hale getirir. Pratikteki uygulamalarda kesit değişkenleri ayrık değişkenler ve şekil değişkenleri ise sürekli değişkenler olarak kabul edilir. Buna ilaveten topoloji değişkenlerinin değişinimin yapı performansı ve duyarlılığı üzerinde büyük etkisi vardır. Bunların sonucu olarak, klasik matematiksel optimizasyon teknikleriyle bu tür değişkenlerin eşzamanlı ele alınıp problemlerin çözülmesi oldukça güçtür. Öte yandan eşzamanlı kesit, şekil ve topoloji optimizasyonu önemli ölçülerde yapı ağırlığım düşürür. Son yıllarda, genetik algoritmalar birçok optimizasyon uygulamasında başarıyla kullanılmaktadır. Genetik algoritmaların ayrık ve sürekli değişkenlerden oluşan problemlerin çözümünde iyi performans gösterdikleri görülmüştür.Bu tezde, genetik algoritmaların uzay kafes sistemlerinin eşzamanlı kesit, şekil ve topoloji optimizasyonunda kullanılması incelenmiştir. Bu amaçla, optimizasyon işlemi sırasında, yapıların şekil ve topoloji değişkenlerini ayarlayabilen adaptasyona dayalı üç aşamalı bir algoritma geliştirilmiştir. Geliştirilen bir bilgisayar programı ile iki ve üç boyutlu çelik kafes sistemleri, gerilme, deplasman ve stabilite sınırlayıcıları altında optimize edilmiştir. Literatürden bazı örnek problemler çözülmüş ve sonuçlan daha önceki çalışmaların sonuçlan ile karşılaştınlmıştır. Buna ilaveten bu problemler farklı değişkenlerin sonuç üzerindeki etkisini göstermek amacıyla yalnız kesit değişkenleri ve hem kesit hemde şekil değişkenleri kullanılarak da çözülmüştür. Elde edilen sonuçlar, adaptasyona dayalı üç aşamalı algoritmanın diğer tekniklere kıyasla üstünlüğünü ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT USE OF GENETIC ALGORITHMS IN SIMULTANEOUS SIZE, SHAPE AND TOPOLOGY OPTIMIZATION OF SPACE TRUSSES Kahraman, Mevlüt M. Sc, Department of Civil Engineering Supervisor: Prof. Dr. Fuat Erbatur September 1999, 136 pages Most of the structural optimization applications in the literature have dealt only with size variables (i.e. cross-sectional areas of members). This is because, introducing shape and topological variables increases the number of design variables and makes the optimization problem highly complicated. In practical applications, size variables are generally discrete, and whereas shape variables are continuous. Also, the variation of topological variables has a great effect on the structural performance and sensitivity. As a result, considering these variables simultaneously by classical mathematical optimization techniques in the optimization process creates ill-conditioning problems. On the other hand, it is recognized that simultaneous size, shape and topology optimization decreases the weight of the structures significantly. In recent years, genetic algorithms, a stochastic and random search algorithm, have been applied successfully in the optimization area. Genetic algorithms have shown good performance in problems having design spaces including both discrete and continuous variables. mIn this thesis, the use of genetic algorithms in simultaneous size, shape and topology optimization of space trusses is studied. For this purpose an adaptive three- phase search algorithm, which has the capability of adjusting shape and topological variables during the optimization process, is developed. By using computer software developed for simultaneous size, shape and topology optimization, planar and three- dimensional steel trusses are optimized under stress, stability and displacement constraints. Several literature examples are solved and the results are compared with the results of previous publications. Also, these test problems are optimized by taking only size variables and size and shape variables together to show the effect of different kind of variables. The results obtained indicate the superiority of the proposed adaptive three-phase search algorithm as compared to the other techniques.
Benzer Tezler
- Markov zincirleri ile pazar payı tahmini ve renkli televizyon pazarına ilişkin bir uygulama
Market share estimation of colored TV with markov chains for the period of 1990-1995
BÜLENT MENGÜÇ
- Genetik algoritma ile haberleşme şebekelerinin topolojik optimizasyonu
Topological optimization of communication networks using genetic algorithms
FULYA ALTIPARMAK
Doktora
Türkçe
1996
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiGazi ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. BERNA DENGİZ
- Hücresel yapay sinir ağları için iki öğrenme algoritması ve görüntü işleme uygulamaları
Two learning algorithms for cellular neural networks and their image processing applications
SİNAN KARAMAHMUT
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. CÜNEYT GÜZELİŞ
- Development of a process planning system for prismatic parts
Prizmatik iş parçaları için bir işlem planlama sistemi geliştirilmesi
TÜRKAY DERELİ
Doktora
İngilizce
1998
Makine MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İ. HÜSEYİN FİLİZ
- Use of genetic algorithms in optimum design of space truses
Genetik algoritmaların uzay kafes sistemlerin optimizasyonunda kullanımı
OĞUZHAN HASANÇEBİ
Yüksek Lisans
İngilizce
1996
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FUAT ERBATUR