Yapıların güvenilirlik analizi için bir yaklaşım: Geliştirilmiş yanıt yüzeyi yöntemi

Abstract

Bu tez çalışmasında, geliştirilmiş yanıt yüzeyi ile yapıların güvenilirlik analizi gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, kapalı limit durum fonksiyonlarının güvenilirlik analizi açık kodlu FERUM güvenilirlik analiz programı kullanılarak geliştirilen algoritmayla birlikte yapılmıştır. Geliştirilen algoritma, klasik yanıt yüzeyi yönteminin eksikliklerini gidermek amacıyla tasarlanmış ve kapalı limit durum fonksiyonlarının güvenilirlik analizini yapabilmek amacıyla arka planda çalışma özelliği ve kendine özgü programlama dili olan ANSYS sonlu elemanlar programı ile birleştirilmiştir.Tez çalışmasında geliştirilen algoritmayı diğer yöntemlerle karşılaştırmak amacıyla farklı çalışmalar da gerçekleştirilmiştir. Bunlar: 1. Klasik yanıt yüzeyi yönteminin FERUM'a eklenmesi, 2. Kapalı limit durum fonksiyonları için FERUM-ANSYS birleştirilmesinin yapılması, 3. Klasik yanıt yüzeyi yönteminin ANSYS ile birleştirilmesi.Çalışmada, geliştirilen algoritmanın ve diğer çalışmaların geçerliliğini göstermek amacıyla birçok örnek verilmiştir. Özellikle geliştirilen algoritma için seçilen örnekler her türlü yapıyı temsil etmesi açısından farklı eleman tiplerini kapsamaktadır. Örneklerden elde edilen sonuçlara göre, genel olarak, geliştirilmiş yanıt yüzeyi ile güvenilirlik analizinden elde edilen sonuçlar diğer yöntemlerden elde edilen sonuçlardan ya daha iyi sonuç vermekte ya da onlara paralellik göstermektedir. Buna göre oluşturulan algoritmanın etkin ve doğru biçimde çalıştığı ispatlanmış olmaktadır.Bu tez çalışması, üç bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde kullanılan yöntemler hakkında bilgiler verilmekte ve hesap adımları gösterilmektedir.İkinci bölümde, geliştirilmiş yanıt yüzeyi yönteminin detayları verilmekte ve seçilen örneklerden elde edilen sonuçlar ile diğer yapılan çalışmaların sonuçları gösterilmektedir. Üçüncü bölümde, çalışmadan elde edilen sonuçlar ve ileriki çalışmalar için öneriler sunulmaktadır.Son olarak, bu üç bölümü kaynaklar ve geliştirilen algoritmanın ana kodlarının yer aldığı ekler bölümü takip etmektedir. In this thesis, reliability analysis of structures is carried out with improved response surface method. Accordingly, reliability analysis of implicit limit state functions is carried out with algorithm developed by using explicit FERUM reliability analysis program. This developed algorithm is designed with the aim of removing the deficiencies of the classical response surface method and combined with ANSYS finite element program, which has a peculiar programming language and batch mode, to make reliability analysis of implicit limit state function.To compare algorithm developed in thesis with the other methods, various studies have also been conducted. These are: 1. The addition of classical response surface method to FERUM 2. The combination of FERUM-ANSYS for implicit limit state functions 3. The combination of the classical response surface method with ANSYS.A lot of examples are given to show the validity of improved algorithm and other studies. In particular, the selected examples for improved algorithm include different element types in terms of representing each type of structures.To the results acquired by the examples, in general, the results procured by reliability analysis with improved response surface method yield either better results than the results acquired by other methods or show parallelism with them. Consequently, it is proved that the algorithm is effective and accurate.This thesis is composed of three chapters. In the first chapter, some information is given regarding the methods used and calculation steps are displayed.In the second chapter, the details of improved response surface method are given and the results are shown on the selected examples with the other studies.In the third chapter, the results acquired by the study and suggestions for further studies are presented.Finally, these three chapters are followed by references and the appendix involving main codes of improved algorithm.