ESTIMATION OF THE BUCKLING LOADS OF HELICAL COIL SPRINGS WITH THE HELP OF THE NEURAL NETWORKS*
Helisel Yayların Burkulma Yüklerinin Yapay Sinir Ağları Yardımıyla Tahmini
Selim SAÇMA Vebil YILDIRIM
Makine Mühendisliği A.B.D. Makine Mühendisliği A.B.D.
ÖZET
Bu çalışmada izotropik malzemeden yapılmış, uçları ankastre olarak mesnetlenmiş, daire kesitli ve büyük helis açısına sahip silindirik helisel yayların kritik burkulma yükünün en iyi şekilde tahmini amacıyla yapay zekâ tekniği kullanılmıştır. Silindirik izotropik helisel yayların burkulma denklemleri on iki adet lineer diferansiyel denklem takımından oluşmaktadır. Bu denklemlerin analitik çözümleri hemen hemen imkânsız olduğundan, yapay zekâ tekniğinde kullanılacak boyutsuz sayısal veri havuzu, denklemlerin taşıma matrisi yöntemi ile sayısal çözümünden elde edilen kritik burkulma yüklerinden oluşturulmuştur. Bu şekilde boyutsuz burkulma yüklerinin tahmininde mükemmel denilebilecek ağırlık değerleri elde edilmiştir. Literatür sonuçları ile çok iyi bir uyum gözlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: Kritik burkulma yükü, helisel yay, yapay zekâ,
ABSRACT
This work proposes the use of artificial neural networks (ANN) to predict perfectly the critical buckling loads of cylindrical isotropic helical springs with fixed ends and with circular sections, and also having large pitch angles. The buckling equations of cylindrical isotropic helical springs loaded axially consist of a set of twelve linear differential equations. As finding a solution in an analytical manner is too difficult, they are solved numerically in an exact manner based on the transfer-matrix method to collect consistent dimensionless numerical data for the training process. Then almost perfect weight values are obtained to predict the non-dimensional buckling loads. A good agreement is observed with the data available in the literature.
Key Words: Buckling load, helical spring, artificial neural networks |