Duyarlılık analizi kullanılarak kabuk yapıların şekil optimizasyonu
Shape optimization of shell structures by sensitivity analysis
Yazar: HABİB UYSAL
Danışman: PROF.DR. RÜSTEM GÜL ; PROF.DR. ÜMİT UZMAN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2002
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Doğrusal programlama = Linear programming ; Duyarlılık analizi = Sensitivity analysis ; Kabuk yapılar = Shell structure ; Sonlu elemanlar yöntemi = Finite element method ; Şekil optimizasyonu = Shape optimization

Özet:
ÖZET Doktora Tezi DUYARLILIK ANALİZİ KULLANILARAK KABUK YAPILARIN ŞEKİL OPTİMİZAS YONU Habib UYSAL Atatürk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Prof. Dr. Rüstem GÜL Ortak Danışman: Prof. Dr. Ümit UZMAN Bu çalışmada mühendislik yapılarında yaygın olarak kullanılan kabuk yapılar için sonlu elemanlara dayalı bir şekil optimizasyon programı geliştirilerek çeşitli kabukların şekil optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Şekil optimizasyon programı Maple'da hazırlanmış ve analiz için bir sonlu eleman programı olan ANSYS kullanılmıştır. Hazırlanan şekil optimizasyon programı, düğüm noktalarının hareketine izin vererek yapılan optimize etmektedir. Sonlu eleman ağındaki düğüm noktalarının bazılarının düşey yöndeki koordinatlarının tasarım değişkeni olarak alındığı bu çalışmada çeşitli kısıtlar altında yapı ağırlığının minimize edilmesi amaçlanmış, tasarım modelini önceden mevcut bir sonlu eleman modeli üzerine oturtan özel bir modelleme tekniği üzerinde önemle durulmuştur. Şekil optimizasyonunu gerçekleştirmek için geometrik tasarım, yapısal analiz, otomatik ağ oluşturulması, duyarlılık analizi ve matematiksel programlama yöntemleri gibi farklı prensiplerin bir bütün teşkil edecek şekilde beraber kullanımı sağlanmış ve bunların her biri için ayrı program modülleri oluşturularak bunlar arasındaki iletişim, Maple'dan kontrollü olarak sağlanmıştır. Kabukların şekil optimizasyonunu gerçekleştirmek için hazırlanan bu program genel amaçlı olarak tasarlanmıştır ve bazı küçük değişikliklerle çeşitli problemlere uygulanabilmektedir. Hazırlanan bu şekil optimizasyon programıyla çeşitli kabukların farklı yüklemeler altında şekil optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. 2002, 132 sayfa Anahtar Kelimeler: Şekil optimizasyonu, kabuk yapılar, duyarlılık analizi, sonlu elemanlar, lineer programlama

Abstract:
ABSTRACT Ph.D. Thesis SHAPE OPTIMIZATION OF SHELL STRUCTURES BY SENSITIVITY ANALYSIS Habib UYSAL Atatürk University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Civil Engineering Advisor: Prof. Dr. Rüstem GÜL Co-Advisor: Prof. Dr. Ümit UZMAN In this study, a computer program is developed using finite element method for the shape optimization of shell structures that is very common in engineering, and several examples are provided. The shape optimization program is implemented by a job control language and a finite element program, ANSYS, is used for structural analysis. The shape optimization program optimizes structures by allowing nodal movements. The vertical direction coordinates of some nodes in the finite element mesh are taken as design variables and under some constrains the minimization of structural weight is performed. Emphasis is made on a special modelling technique which overlays the design model onto an already existing finite element model. To achieve the shape optimization, different principles such as structural analysis, automatic mesh generation, sensitivity analysis and mathematical programming are interrelated. Different program modules are developed for each principle and communication between these principles are controlled by a job control language. This program, which is developed in order to verify the shape optimization of the shells, is designed for a general purpose and can be applied to variety of problems with some little modifications. Various shells under different loading conditions are optimized with this shape optimization program. 2002, 132 pages Key words: Shape optimization, shell structures, sensitivity analysis, finite element and linear programming. u