Railgun'ın elektromanyetik kuvvetinin temsili modelleme teknikleriyle tasarım optimizasyonu
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRONİK VE HABERLEŞME MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: HABİL AKANSEL AKYOL
Danışman: Ahmet KIZILAY
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Elektromanyetik silah olarak da adlandırılan Railgun'ın elektromanyetik çıkış gücü silahın geometrik tasarım parametrelerine büyük ölçüde bağlıdır ve bu güç elektromanyetik silahın performansını ve etkinliğini değerlendirmek için kullanılır. Bu tez, simülasyon ve analiz aşamalarında zaman kaybını önlemek ve tasarım optimizasyon sürecini verimli hale getirmek için bir elektromanyetik silah tasarımı için Yapay Zeka tabanlı bir temsili (surrogate) model sağlamayı amaçlamıştır. Bu kapsamda, 3 Boyutlu Sonlu Elemanlar Metodu ile hesaplama yapan Ansys Maxwell programı kullanılarak üç farklı ray geometrisi ile üç farklı armatür tipinin kombinasyonel birleşimleri simüle edilmiştir. Simülasyonlar neticesinde; öncelikle verimliliğe göre en iyi ray ve armatür çiftlerinden biri seçilmiştir. İkinci olarak, seçilen ray armatür çiftinin geometrik dizayn parametreleri değiştirilerek girdileri ve çıktıları olan bir veri seti oluşturulmuştur. Sonrasında bu veri seti altı farklı temsili model ile eğitilmiş, geliştirilmiş, test edilmiş ve silahın çıkış kuvveti tahmin edilmiştir. Son kısımda ise belirli bir elektromanyetik çıkış kuvvetine ulaşmak için silahın geometrik değişkenlerinin neler olması gerektiğini bulmak amacıyla, en iyi sonucu veren temsili model ile Parçacık Sürüsü Optimizasyonu (PSO) yöntemi birlikte kullanılarak bir optimizasyon gerçekleştirilmiştir. Bu optimizasyon sonuçları, Ansys simülasyon çıktıları ile karşılaştırılmış ve birebir olduğu görülmüş, temsili modelleme teknikleri kullanılarak elektromanyetik silah tasarımlarının tasarım optimizasyonu için hesaplama açısından verimli bir yöntem elde edilmiştir.