Araştırma Makalesi

YAPAY ZEKA KULLANILARAK TREN TEKERLEKLERİNİN YORULMA ÖZELLİKLERİNİN VEKİL MODELLENMESİ

Cilt: 12 Sayı: 2 30 Haziran 2024
PDF İndir
EN TR

YAPAY ZEKA KULLANILARAK TREN TEKERLEKLERİNİN YORULMA ÖZELLİKLERİNİN VEKİL MODELLENMESİ

Öz

Sonlu elemanlar yöntemi (FEM), tren tekerlekleri gibi karmaşık yapıların analiz edilmesi ve tasarlanması için mühendislikte hayati bir araçtır. Tren tekerlekleri, işletme ömürleri boyunca karşılaştıkları aşırı ve değişken yükler nedeniyle yorulmaya maruz kalmaktadır ve bu durum, ömür süresi ve güvenlik üzerindeki etkileri nedeniyle tren tekerleği tasarımında kritik bir endişe kaynağıdır. Ancak, özellikle tren tekerlekleri gibi karmaşık geometrilere sahip büyük ölçekli yapıların modellenmesinde FEM'in geniş hesaplama ihtiyaçları önemli zorluklar sunmaktadır. Doğru yorgunluk analizi için gereken detaylı modelleme, genellikle büyük hesaplama yükleri ve uzun zaman dilimleri ile sonuçlanmakta ve bu durum, hızlı karar verilmesi gereken durumlarda daha az uygulanabilir bir seçenek haline gelmektedir. Bu sınırlamaları ele almak için, Yapay Zeka (AI), yenilikçi bir çözüm olarak ortaya çıkmıştır. FEM simülasyonlarından elde edilen veri setleri üzerinde eğitilen YZ modelleri, geleneksel hesaplama maliyeti ve zamanının bir kısmında yorgunluk ömrünü tahmin ederek etkin bir alternatif sunmaktadır. Bu vekil modeller, mühendislik tasarım optimizasyonu süreçleri için gerekli olan hızlı ve doğru tahmini sağlamaktadır. Bu çalışmada YZ tabanlı vekil modelleme yaklaşımı ile tren tekerlekleri optimizasyon problemini geleneksel FEM yaklaşımına kıyas ile nerdeyse %90 oranında hızlandırma başarısına erişilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Adriano, V. S. R., Martínez, J. M. G., Ferreira, J. L. A., Araújo, J. A., & Da Silva, C. R. M. (2018). The influence of the fatigue process zone size on fatigue life estimations performed on aluminum wires containing geometric discontinuities using the Theory of Critical Distances. Theoretical and Applied Fracture Mechanics, 97, 265-278.
  2. Andújar, Rabindranath, Jaume Roset, and Vojko Kilar. "Beyond FEM: overview on physics simulation tools for structural engineers." Technics Technologies Education Management 6, no. 3 (2011): 555-571.
  3. Ansys, https://www.ansys.com/. Available on (24.11.2023)
  4. Bhat, S., and R. Patibandla. "Metal fatigue and basic theoretical models: a review." Alloy steel-properties and use 22 (2011).
  5. Bian, Jian, Yuantong Gu, and Martin Howard Murray. "A dynamic wheel–rail impact analysis of railway track under wheel flat by finite element analysis." Vehicle System Dynamics 51, no. 6 (2013): 784-797.
  6. Bracamonte, A. J., Mercado-Puche, V., Martínez-Arguelles, G., Pumarejo, L. F., Ortiz, A. R., & Herazo, L. C. S. (2023). Effect of Finite Element Method (FEM) Mesh Size on the Estimation of Concrete Stress–Strain Parameters. Applied Sciences, 13(4), 2352.
  7. Cwik, Tom, Daniel S. Katz, and Jean Patterson. "Scalable solutions to integral-equation and finite-element simulations." IEEE Transactions on Antennas and Propagation 45, no. 3 (1997): 544-555.
  8. de Gooijer, B. M., Havinga, J., Geijselaers, H. J., & van den Boogaard, A. H. (2021). Evaluation of POD based surrogate models of fields resulting from nonlinear FEM simulations. Advanced Modeling and Simulation in Engineering Sciences, 8(1), 1-33.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Elektronik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

30 Haziran 2024

Gönderilme Tarihi

12 Şubat 2024

Kabul Tarihi

17 Mart 2024

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2024 Cilt: 12 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA
Mahouti, M., Komek, M. S., & Yılmaz, S. (2024). YAPAY ZEKA KULLANILARAK TREN TEKERLEKLERİNİN YORULMA ÖZELLİKLERİNİN VEKİL MODELLENMESİ. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 12(2), 277-284. https://doi.org/10.21923/jesd.1434972
AMA
1.Mahouti M, Komek MS, Yılmaz S. YAPAY ZEKA KULLANILARAK TREN TEKERLEKLERİNİN YORULMA ÖZELLİKLERİNİN VEKİL MODELLENMESİ. MBTD. 2024;12(2):277-284. doi:10.21923/jesd.1434972
Chicago
Mahouti, Mehran, Mehmet Sinan Komek, ve Suat Yılmaz. 2024. “YAPAY ZEKA KULLANILARAK TREN TEKERLEKLERİNİN YORULMA ÖZELLİKLERİNİN VEKİL MODELLENMESİ”. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi 12 (2): 277-84. https://doi.org/10.21923/jesd.1434972.
EndNote
Mahouti M, Komek MS, Yılmaz S (01 Haziran 2024) YAPAY ZEKA KULLANILARAK TREN TEKERLEKLERİNİN YORULMA ÖZELLİKLERİNİN VEKİL MODELLENMESİ. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi 12 2 277–284.
IEEE
[1]M. Mahouti, M. S. Komek, ve S. Yılmaz, “YAPAY ZEKA KULLANILARAK TREN TEKERLEKLERİNİN YORULMA ÖZELLİKLERİNİN VEKİL MODELLENMESİ”, MBTD, c. 12, sy 2, ss. 277–284, Haz. 2024, doi: 10.21923/jesd.1434972.
ISNAD
Mahouti, Mehran - Komek, Mehmet Sinan - Yılmaz, Suat. “YAPAY ZEKA KULLANILARAK TREN TEKERLEKLERİNİN YORULMA ÖZELLİKLERİNİN VEKİL MODELLENMESİ”. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi 12/2 (01 Haziran 2024): 277-284. https://doi.org/10.21923/jesd.1434972.
JAMA
1.Mahouti M, Komek MS, Yılmaz S. YAPAY ZEKA KULLANILARAK TREN TEKERLEKLERİNİN YORULMA ÖZELLİKLERİNİN VEKİL MODELLENMESİ. MBTD. 2024;12:277–284.
MLA
Mahouti, Mehran, vd. “YAPAY ZEKA KULLANILARAK TREN TEKERLEKLERİNİN YORULMA ÖZELLİKLERİNİN VEKİL MODELLENMESİ”. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, c. 12, sy 2, Haziran 2024, ss. 277-84, doi:10.21923/jesd.1434972.
Vancouver
1.Mehran Mahouti, Mehmet Sinan Komek, Suat Yılmaz. YAPAY ZEKA KULLANILARAK TREN TEKERLEKLERİNİN YORULMA ÖZELLİKLERİNİN VEKİL MODELLENMESİ. MBTD. 01 Haziran 2024;12(2):277-84. doi:10.21923/jesd.1434972