Yapı sistemlerinin doğal frekans sınırlayıcıları altında adaptif jaya algoritmasıyla optimum tasarımı

"Evrenin sırlarını bulmak istiyorsanız enerji, frekans ve titreşim açısından düşünün." Nikola TESLA'nın sözünden yola çıkarak bu tez çalışmasında düzlem/uzay kafes yapılar ve düzlem/uzay çerçeve yapıların doğal frekans sınırlayıcıları altında modifiye JAYA (MJA) ve Adaptif Jaya (AJA) algoritmaları kullanılarak minimum ağırlıklı tasarımının yapılması amaçlanmıştır. Sezgisel optimizasyon yöntemleri, son kırk yılda karmaşık optimizasyon problemlerini çözmede yaygın olarak kullanılmaktadır. Jaya algoritması (JA) son yıllarda öne sürülen en popüler sezgisel optimizasyon yöntemleri arasındadır. Jaya, Sanskritçe'de "Zafer" anlamına gelmektedir. Jaya algoritması (JA), optimum tasarımın bulunması için en iyi çözüme yaklaşmayı ve en kötü çözümden uzaklaşmayı esas almaktadır. Bu doktora tezinde sunulan MJA ile standart JA'ya göre daha hızlı bir algoritma elde edilmeye çalışılmıştır. AJA ile ise herhangi bir optimizasyon parametresi kullanmadan kendini otomatik geliştiren bir algoritma oluşturulmuştur. Öne sürülen MJA ve AJA algoritmaları düzlem/uzay kafes ve düzlem/uzay çerçeve sistem tasarım örneklerinde MATLAB programlama dilinde kodlanmıştır. Optimum tasarım sonunda elde edilen yapı sistemleri ayrıca SAP 2000 V23 (2021) yapı analiz programında modellenmiş ve MATLAB'ta kodlanan optimizasyon algoritmalarının icrası ile bulunan sonuçlarla birebir aynı değerler elde edilmiştir. Bu şekilde tezde geliştirilen algoritmaların doğrulanması yapılmıştır. MJA ve AJA'nın performansı daha önce farklı sezgisel optimizasyon yöntemleri kullanılarak optimum tasarımı yapılmış olan 7 adet düzlem ve uzay kafes yapı ile 5 adet düzlem ve uzay çelik çerçeve üzerinde test edilmiştir. Önerilen yöntemlerden elde edilen sonuçlar, birbiriyle ve diğer optimizasyon yöntemleriyle optimum ağırlık ve optimum ağırlığı bulmak için gereken yapı analiz sayısı bakımından karşılaştırılmıştır. Ayrıca optimizasyon yöntemlerinin farklı başlangıç tasarımları için yapılan icraları sonucu bulunan tasarımlara ait ortalama ağırlık, en kötü ağırlık ve standart sapma gibi istatistiksel parametreler açısından da kıyaslamaları yapılmıştır. Yapılan karşılaştırmalar AJA'nın, MJA, standart JA ve literatürdeki diğer yöntemlerden daha hafif tasarımları daha kısa sürede bulabildiğini kanıtlamaktadır.