Journals / Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi / 2021 / Cilt: 26 - Sayı: 3

Optimum Weight Design of Built-Up Steel Columns Using The Jaya Algorithm

ÇOK PARÇALI BASINÇ ÇUBUKLARININ JAYA ALGORİTMASI İLE OPTİMUM AĞIRLIK TASARIMI

Pages
937–954
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

The numerical results show that Jaya is a very effective and useful algorithm to obtain the optimum weight of built-up steel columns.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Metaheuristic optimization methods have been used to solve engineering problems since 1990’s.
📊
Key Findings & Data:The Jaya algorithm which has only one phase and doesn’t require any specific control parameters is a very effective metaheuristic method for designing steel structures.
💡
Conclusion & Impact:The numerical results show that Jaya is a very effective and useful algorithm to obtain the optimum weight of built-up steel columns.
🔬Design:Modeling & Simulation
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Optimizasyon · Metasezgisel arama · Jaya algoritması

Abstract

Metaheuristic optimization methods have been used to solve engineering problems since 1990’s. The Jaya algorithm which has only one phase and doesn’t require any specific control parameters is a very effective metaheuristic method for designing steel structures. The objective of this study is to evaluate the usability of the Jaya in optimum weight design of hot rolled built-up steel columns under compressive axial force and bending moment. However, the effects of different profile and interconnection types on optimum design were also examined. For this purpose, four structural types of built-up columns with two different ways of interconnecting as lacing and battening are used. In a wide range of dimensions, European standard wide flange and channel types of hot-rolled steel sections are used as chords and equal angels as laces. Dimension of chords and the distance between them, dimension and placement of the lacings and battenings are used as the main design variables. The numerical results show that Jaya is a very effective and useful algorithm to obtain the optimum weight of built-up steel columns.

Özet

Metasezgisel optimizasyon yöntemleri 1990'lı yıllardan beri mühendislik problemlerini çözmek için kullanılmaktadır. Sadece bir fazı olan ve probleme özgü bir kontrol parametresi gerektirmeyen Jaya algoritması, çelik yapıların tasarımında oldukça etkili bir metasezgisel yöntemdir. Bu çalışmanın amacı, eksenel kuvvet ve eğilme momenti altındaki çok parçalı basınç çubuklarının ağırlık bakımından optimum tasarımında Jaya algoritmasının kullanılabilirliğini değerlendirmektir. Bununla birlikte, farklı tür ve ebatlardaki profil ve ara bağlantı tiplerinin optimum tasarım üzerindeki etkileri de incelenmiştir. Bu amaçla, kafes örgü elemanı ya da bağ levhaları ile birbirine bağlanan dört farklı tipte çok parçalı basınç çubuğu modeli oluşturulmuştur. Kolon elemanları olarak geniş başlıklı H profiller ve U profiller, kafes örgü elemanı olarak ise eşit kollu korniyerler kullanılmıştır. Kullanılan bu elemanlar sıcak haddelenmiş Avrupa enkesitleri arasından seçilmiştir. Kolon enkesiti ve ara mesafesi, kafes örgü elemanı ve bağ levhalarının enkesit özellikleri ve yerleşimleri ana tasarım değişkenleri olarak kullanılmıştır. Elde edilen nümerik sonuçlar değerlendirildiğinde, Jaya algoritmasının çok parçalı basınç çubuklarının optimum ağırlık tasarımında kullanılabilir olduğu sonucuna ulaşılmıştır.

🔖

Cite This Article

HİÇYILMAZ, M. (2021). Optimum Weight Design of Built-Up Steel Columns Using The Jaya Algorithm. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, Cilt: 26 - Sayı: 3, 937–954. https://ajindex.com/articles/418676

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (1)

  1. Abhishek, K., Kumar, V.R., Datta, S. ve Mahapatra, S.S. (2016) Application of jaya algorithm for the optimization of machining performance characteristics during the turning of cfrp (epoxy) composites: comparison with tlbo, ga, and ica, Engineering with Computers doi:10.1007/s00366-016-0484-8 2. Aslani, F. ve Goel, S.C. (1991) Stitch spacing and local buckling in seismicresistant double-angle braces, J Struct Eng ASCE 117 2442–63. 3. Beyer, H.G. ve Schwefel, H.P. (2002) Evolution strategies a comprehensive introduction, Nat Comput, 1 3–52. 4. Bleich, F. (1952) Buckling strength of metal structures, 2nd ed. New York: McGraw-Hill Book Company. 5. Bredenkamp, P.J., Berg, G.J. ve Johannesburg, P.M. (1998) The behaviour of hot-rolled and built-up stainless steel structural members, J. Construct. Steel Res. 46. 6. Dede, T. (2018) Jaya algorithm to solve single objective size optimization problem for steel grillage structures, Steel and Composite Structures, 26, 163-170. 7. Değertekin, S.O., Lamberti, L. ve Uğur, I.B. (2018) Sizing, layout and topology design optimization of truss structures using the Jaya algorithm, Applied Soft Computing, 70 903– 928. doi: 10.1016/j.asoc.2017.10.001 8. Değertekin, S.O., Lamberti, L. ve Uğur, İ.B. (2018) Discrete and continuous design optimization of tower structures using the jaya algorithm, Technological Applied Sciences (NWSATAS), 13(2) 134-144. 9. Dorigo, M., Birattari, M. ve Stutzle, T. (2006) Ant colony optimization—artificial ants as a computational intelligence technique, IEEE Comput Intell Mag, 28–39. 10. Du, D.C., Vinh, H.H., Trung, V.D., Quyen, N.T. ve Trung, N.T. (2018) Efficiency of Jaya algorithm for solving the optimization-based structural damage identification problem based on a hybrid objective function, Engineering Optimization, 50:81233-1251. doi: 10.1080/0305215X.2017.1367392 11. Duan, L., Reno, M. ve Uang, C.M. (2002) Effect of compound buckling on compression, Strength of Built-up Members Engineering Journal, 39, 30-37. 12. Erol, O.K. ve Eksin, I. (2006) A new optimization method: Big bang– big crunch, Adv. Eng. Soft, 37106–111. 13. Eurocode 3: (2002) Design of steel structures. Part 1.1: general structural rules. CEN-European Committee for Standardisation, Brussels, EN1993-1-1. 14. Gandomi, A.H., Yang, X.S. ve Alavi, A.H. (2013) Cuckoo search algorithm: a metaheuristic approach to solve structural optimization problems, Engineering with Computers, 29 17–35. 15. Grzywiński, M., Dede, T. ve Özdemir, Y.I.