Çelik kule yapıların gerilme yığılması etkisi altında parçacık sürü optimizasyonu ve ateş böceği algoritması ile optimum tasarımı

Çelik yapılara olan rağbet gün geçtikçe artmaktadır. Çelik yapıların betonarme yapılara göre maliyeti yüksektir. Bu nedenle daha az maliyetle çelik yapı üretmek gerekmektedir. Son yıllarda yapay zekaya dayalı optimizasyon teknikleri gün geçtikçe artmaktadır. Mühendislik problemlerinin çözümünde de kullanılan yapay zeka maliyeti düşürerek optimum sonuç vermektedir. İmalat sonrası çekme çubuklarında meydana gelebilecek yorulmaya veya malzeme kusurlarına (parçalardaki boşluklar, eleman üzerindeki ani kesit değişikliği, çentik veya delik gibi sebepler) bağlı olarak malzeme sürekliliği bozulabilmektedir. Malzeme sürekliliğinin bozulduğu noktalarda gerilmeler normal değerinden uzaklaşıp maksimum seviyeye ulaşmaktadır. Bu durum gerilme yığılması olarak adlandırılmaktadır. Gerilme yığılmasının ortaya çıktığı elemanlarda gerilme durumu karmaşık olabilmektedir. Bu karmaşıklığı sadece basit eğilme ya da basınç, basit burulma ve basit eğilme yöntemleri ile çözmek mümkün olmayabilir. Bu durumda gerilme yığılması faktörü olan K katsayısı hesaplara dahil olmaktadır. Bu çalışmanın amacı farklı yıllarda geliştirilen sezgisel iki algoritmanın optimizasyon işlemi üzerindeki etkinliğini test etmektir. Bunun için sezgisel optimizasyon algoritmalarından 1995 yılında geliştirilen parçacık sürü optimizasyonu (PSO) ve 2009 yılında geliştirilen ateş böceği algoritması (FFA) kullanılmıştır. Optimizasyon işlemi için literatürde farklı algoritma teknikleri ile optimize edilmiş 25 elemanlı, 72 elemanlı ve 582 elemanlı uzay kafes kule yapıları ile 52 elemanlı düzlem kafes kule yapısı kullanılmıştır. Optimizasyon işleminde bulunan sonuçlar bu örneklerin farklı algoritma teknikleri ile optimize edildiği çalışmalarla karşılaştırılmıştır. Daha sonra en yüksek gerilme kapasitesine sahip elemanda çentik olduğu düşünülerek bu elemana ait gerilme değeri gerilme yığılması katsayısı K ile çarpılıp optimizasyon işlemi yeniden yapılmış ve sonuçlar tablolarla sunulmuştur. Anahtar kelimeler: Optimizasyon, parçacık sürü optimizasyonu, ateş böceği algoritması, gerilme yığılması, çelik kule.