MATLAB programı kullanılarak bazı mühendislik sistemlerinin optimum tasarımı

Makaleler Bu çalışmada bazı mühendislik sistemlerinin MATLAB programının optimizasyon arşiv fonksiyonu olan ‘fmincon’ kullanılarak optimum tasarımı gerçekleştirilmiştir. Bu arşiv fonksiyonu matematik programlama yöntemleri kullanarak, lineer olmayan amaç fonksiyonlu, lineer veya lineer olmayan sınırlayıcılar altında optimizasyon problemini çözer. Mühendislik sistemlerinin optimum tasarımında bir amaç fonksiyonu ve sınırlayıcılar söz konusudur. Amaç fonksiyonu ve sınırlayıcılar tasarım değişkenlerinin bir fonksiyonudur. Tasarım değişkenleri ise mühendislik sistemini oluşturan değişken parametrelerdir. Matematiksel olarak optimizasyon problemi; bir amaç fonksiyonunu minimum yada maksimum yapan ve sınırlayıcıları sağlayan tasarım değişkenleri vektörünün bulunması şeklinde ifade edilebilir. Mühendislik sistemlerinde; amaç sistemin minimum maliyetli, maksimum dayanımlı veya maksimum verimli olacak şekilde tasarlanmasıdır. Sınırlayıcılar ise; örneğin yapı mühendisliğinde sistem elemanlarındaki gerilmeler, sistemin deplasmanları, titreşim frekansları, sistemin burkulması, elemanların imalat boyutları üzerinde olabilir. Bu çalışmada iki mühendislik sisteminin, bir kaynaklı kiriş ve bir kafes sistem, MATLAB programının optimizasyon arşiv fonksiyonu olan ‘fmincon’ kullanılarak optimum tasarımı yapılmış ve elektronik tablo kullanılarak yapılan optimum tasarım ile kıyaslanmıştır. Bu kıyaslamalar sonucunda örtüşen değerlerin elde edildiği görülmüştür.