Evrimsel yapı optimizasyonu yönteminin incelenmesi ve uygulamaları
Investigation and examples of evalutionary structural optimization
Yazar: ÖMER FARUK USLUOĞULLARI
Danışman: PROF.DR. MEHMET ÜLKER
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
ÖZETYüksek Lisans TeziEVRİMSEL YAPI OPTİMİZASYONU YÖNTEMİNİN İNCELENMESİ VE UYGULAMALARIÖmer Faruk USLUOĞULLARIFırat ÜniversitesiFen Bilimleri Enstitüsüİnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı2005 , Sayfa: 61Bu çalışmada optimizasyon metotlarının adımları ve bu adımlardaki kavramlar (dizayndeğişkenleri, sınırlayıcılar, amaç fonksiyonları, farklı optimizasyon metotları vb.)incelenmiştir. Daha sonra ise yeni bir optimizasyon tekniği olarak geliştirilen Evrimsel YapıOptimizasyonu (ESO) yöntemi tanıtılmaktadır. Evrimsel yapı optimizasyonu diğer optimizasyonmetotlarındaki gibi yapıda veya yapının yüzeyinde daha üniform gerilme seviyesi oluşturarak enverimli dizaynları elde etmeyi amaçlar.ESO yönteminde ANSYS programından faydalanılmış ve sonlu elemanlar yöntemi ileanalizler yapılmıştır. Bu yöntem kullanılarak bilgisayar yardımı ile sonuçlar tayin edilmekte ve sonraetkisiz malzemeyi çıkarmak için basit ESO kuralları uygulanmaktadır. Yani, ESO yöntemi ile tekrarlıolarak analizler yapılmaktadır. Her analizin sonunda yapıdan kademeli olarak etkisiz elemanlarçıkartılır ve yapı optimuma ulaşmaktadır. Ayrıca bu yöntemle bir karşılaştırma yapabilmek içinANSYS programının kendi optimizasyon algoritması da kullanılmıştır.Sayısal uygulama olarak da, iki çubuklu çerçeve yapı ve Michell kirişleri elde edilecek şekildesistemler hazırlanmıştır. Aynı zamanda çalışmadaki sistemler ANSYS programı kullanılarakoluşturulmuş ve yapısal analizler bu programa ilave edilen makrolar aracılığıyla gerçekleştirilmiştir.Optimizasyon işlemleri genellikle karmaşık matematik denklemlerden ve formüllerden oluşmaktadır.Çalışmada sunulacak örneklerden de görüleceği gibi ESO yöntemi, karmaşıklıklardan uzak, anlaşılırve uygulanması kolay adımlar içermektedir.Anahtar Kelimeler : ANSYS, Optimizasyon, Evrimsel Yapı Optimizasyonu, Yapısal Dizayn

Abstract:
ABSTRACTMaster ThesisINVESTIGATION AND EXAMPLES OF EVALUTIONARY STRUCTURAL OPTIMIZATIONÖmer Faruk USLUOĞULLARIFırat UniversityGraduate School of Science and TechnologyDepartment of Civil Engineering2005, Page: 61In this study steps of optimization methods and the concepts which can be come across inthese steps (design variables, constraints, objective functions, several optimization methods, etc.) werestudied. After then, as a new optimization method, Evolutionary Structural Optimization (ESO) will beintroduced. The objective of Evolutionary Structural Optimization is same with other optimizationmethods namely it want to get uniform designs where all the elements on structures or at the surface ofstructures are at the same stress level.In the ESO method ANSYS program was used and the analyses were carried out by finiteelement methods. Results were determined by using computer-aided programs with after using theseresults to remove ineffective elements simple ESO methods was used. With ESO method iterativeanalysis were carried out to remove elements. After all individual analysis was completed, ineffectiveelements removed gradually from system and result of this removal process optimum structure wasacquired. To make comparison with this method the optimization module of ANSYS program wasused.Systems which will be transformed into frames with two bars and Michell beams wereprepared as numerical examples. The systems used in the examples were designed by ANSYSprogram and structural analysis was carried out with macros added to algorithm of ANSYS program.Generally optimization processes contain complex mathematical formulations and equations.However, it can be seen in the examples that ESO method has steps which are, understandable, easilyapplied and aware of complexity.Keywords: ANSYS, Optimization, Evolutionary Structural Optimization, Structural Design