Sonlu Eleman Modeli Güncellemesi Tekniğinde Benzetilmiş Tavlama Algoritması Kullanılarak Mekanik Sistemlerde Hasar Tespiti

Abstract

Bu çalışmada, global optimizasyon tekniklerinden benzetilmiş tavlama algoritması kullanılarak sonlu eleman modeli güncellemesi yöntemiyle bir kirişte hasar yerinin belirlenmesi hedeflenmiştir. Sonlu eleman modeli güncellemesinde, deneysel ve sayısal doğal frekans ve mod şekli farklarının yer aldığı en küçük kareler problemi şeklinde ifade edilen bir uygunluk fonksiyonu minimize edilir. Bunun için sağlam ve güvenilir bir optimizasyon algoritması kullanılmalıdır. Bu çalışmada uygunluk fonksiyonunu minimize etmek için global optimizasyon tekniklerinden benzetilmiş tavlama algoritması kullanılmıştır. Benzetilmiş tavlama, kısıtsız bir optimizasyon tekniğidir. Optimizasyon problemi çözümünde benzetilmiş tavlama algoritmasının kullanılması, optimal bir çözüm bulma ile katıların tavlama prosedüründe düşük enerji seviyesinin bulunması arasındaki benzerliğe bağlı olarak geliştirilmiştir. Benzetilmiş tavlama algoritması, birçok karmaşık optimizasyon problemine kolayca uygulanabilmesi dolayısıyla sonlu eleman güncellemesi için etkili bir yöntemdir. Bu tezin amacı da benzetilmiş tavlama algoritmasının sonlu eleman güncellemesindeki performansını belirlemektir.In this study, the global optimization technique; simulated annealing is used for the finite element model updating method in order to detect the damage of a beam. In finite element model updating, an objective function is minimized which contains differences between experimental and numerical natural frequencies and mode shapes. Robust and reliable optimization algorithms must be used for this problem. In this study, simulated annealing which is a global optimization technique is used to minimize the objective function. Simulated annealing is an uncostrained optimization technique. Simulated annealing algorithms which are used in the solution of the optimization problem have been developed based on an analogy between the annealing of solids to find the lowest energy level that corresponds to the optimal solution. Simulated annealing algorithm is an effective method for finite element model updating because of its implemention to complex problems. The aim of this thesis is to measure the performance of simulated annealing algorithm in finite element model updating method.