Genetik Algoritmalar Kullanılarak Sonlu Eleman Güncellemesi Yöntemiyle Hasar Tespiti Ve Parametre Belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada, mekanikte ters modelleme olarak da bilinen sonlu eleman modeli güncellemesi yöntemiyle basit bir kiriş için parametre belirlenmesi ve hasar tespiti yapılmıştır. Basit bir kirişin sayısal ve deneysel doğal frekans ve mod şekillerinin farkını içeren en küçük kareler problemi şeklinde formülize edilen bir uygunluk fonksiyonu oluşturulmuş ve bu fonksiyon global optimizasyon tekniklerinden genetik algoritmalar kullanılarak minimize edilmiştir. Uygunluk fonksiyonunun minimizasyonu ile eğilme rijitliğindeki azalma olarak tarif edilen hasarı tespit etmek mümkün olmuştur. Üç farklı hasar senaryosu oluşturularak genetik algoritmaların sonlu eleman modeli güncellemesindeki performansı değerlendirilmiştir. Sonuçlar incelendiğinde, genetik algoritmaların sonlu eleman modeli güncellemesi yöntemiyle hasar tespitinde yakınsaklığının yeterli olduğu görülmüştür.

In this study using a method known inverse modelling in mechanic, damage detection and parameter identification is done by finite element model updating method. A fitness function is formulated as least square problem which contains differences between a simple beam’s numerical and experimental natural frequencies and mode shapes. This fitness function is minimized using a global optimization technique called genetic algorithms. By minimizing the fitness function detecting the damage described as reduction at bending stiffness become possible. Performing three damage scenerio genetic algorithms performance is assessed. When results are examined it was seen that the convergence of genetic algorithms is sufficient in damage detection by finite element model updating method.