Optimal power flow with integrated wind power using chaotic moth swarm algorithm

YÖK Tez No: 543106Optimal güç akışı (OGA) problemi, lineer ve konveks olmayan bir optimizasyon problemi olup, eşitlik ve eşitsizlik sınırlamalarına bağlı kalarak en iyi kontrol parametrelerini belirleme işlemidir. Optimal güç akışı probleminde üretim sistemi olarak termal generatörler kullanılabildiği gibi son yıllarda hem çevre kirliliğini azaltmak hem de daha verimli enerji üretimi sağlamak için yenilenebilir enerji kaynakları üretim sistemi olarak kullanılmaya başlanmıştır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının en önemli örneklerinden bir tanesi olan rüzgar, güç sistemlerine entegre edilerek optimal güç akışı sağlanabilmektedir. Optimizasyon problemlerinin çözümünde günümüzde sezgisel algoritmalardan yararlanılmaktadır. Güve sürü algoritması (GSA), son yıllarda geliştirilmiş ve etkili sonuçlar elde edilen bir sezgisel optimizasyon algoritmasıdır. Bu tezde, güve sürü algoritmasında yer alan Lévy uçuşu yöntemi, kaotik haritalandırma yardımıyla iyileştirilmiş ve Kaotik Güve Sürü Algoritması (KGSA) oluşturulmuştur. Geliştirilmesi sağlanan bu algoritma kullanılarak güç sistemleri alanında günümüz önemli problemlerinden olan ve rüzgar entegre edilmiş Optimal güç akışı probleminin çözümü sağlanmıştır. Geliştirilen yöntem, The Institude of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 30 bara, IEEE 57 bara ve IEEE 118 bara sistemlerinde farklı amaç fonksiyonlarına uygulanmıştır. Sonuçlar, parçacık sürü optimizasyon algoritması (PSOA), genetik algoritma (GA) ve güve sürü algoritması ile karşılaştırılmıştır. Deney sonuçlarından yola çıkarak, geliştirilmiş olan metodun karşılaştırılan metotlara göre daha verimli ve etkin sonuçlar verdiği saptanmıştır.Optimal power flow is a nonlinear and non-convex optimization problem. The aim of the problem is to find the best control parameters while providing the equality and inequality constraints. In general, thermal generators are used in power systems for solving the optimal power flow problem. Besides, in recent years, renewable energy resources come into use in power system to reduce the environmental pollution and increase the productivity of the systems. One of the most popular renewable energy resources is wind power which can be used in optimization of power systems. Nowadays, the optimization process is performed by evolutionary algorithms. One of the newest evolutionary algorithm is the moth swarm algorithm which is an effective method for solving the optimization problems. In this thesis, Lévy flight method in moth swarm algorithm is improved by using different types of chaotic maps and presented as Chaotic Moth Swarm Algorithm. Chaotic moth swarm algorithm is applied on the wind integrated power system to solve optimal power flow problem. The proposed algorithm applied on IEEE 30 bus, IEEE 57 bus, and IEEE 118 bus systems with various objective functions. The results are compared with particle swarm algorithm, genetic algorithm and moth swarm algorithm. Simulation outcomes show that the developed method gives better and efficient results than the compared algorithms

Yüksek yoğunluklu polietilen ile modifiye edilmiş bitüm bağlayıcılı asfalt betonun marshall ve resilient karakteristikleri üzerine bir inceleme

Tez (Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 1998Thesis (Ph.D.) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 1998Ağır ticari trafik hacminin artması ve iklim koşullarının bozucu olumsuz etkileri, esnek üstyapı kaplamalarında ondülasyon, tekerlek izi ve yığılma gibi kalıcı deformasyonlar oluşmasına sebep olmaktadır. Bu tür sorunlara en uygun çözüm, esnek üstyapının performansının artırılmasıdır. Bu amaçla son yıllarda bitümlü bağlayıcılar değişik katkı maddeleri ile modifiye edilmekte ve elde edilen bağlayıcı ile hazırlanan asfalt betonu karışımlarının yol üstyapı performansım artırdığı görülmektedir. Modifiye edilmiş bitümlü bağlayıcılar, asfalt betonu karışımlarının rijitliğini artırarak yüksek sıcaklıklardaki kalıcı deformasyonları azaltmak ve yol üstyapısının yorulma ömrünü artırmak gibi sebeplerle kullanılmaktadır. Bu çalışmada Yüksek Yoğunluklu Polietilen (HDP) ile modifiye edilmiş bitümlü bağlayıcıların asfalt betonu karışımlarının Marshall Stabilitesi ve Elastisite Modülü üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu amaçla yapılan çalışma 7 bölüm halinde sunulmuştur. Giriş bölümü olan birinci bölümde, bir yol üstyapısının, proje ömrü boyunca üzerine gelen trafik yükünü büyük bozulmalara ve çatlamalara maruz kalmadan taşıyabilmesi ve yükü taban zemininin taşıyabileceği düzeye düşürerek tabana iletmesi gerektiği, ayrıca ağır trafik hacmi ile lastik iç basınçları ve dingil yüklerinin artışından dolayı yol üstyapı performansında azalmalar olduğundan, performansın artırılması için bitümlü bağlayıcıların çeşitli katkı maddeleri ile modifiye edilmesi gerekliliği belirtilmiştir. Aynı bölümde modifiye edilmiş malzemenin visko-elastik ve reolojik özelliklerine ait yeni laboratuar deneylerinin yapılması, asfaltın kimyasal yapısının katkı maddeleri ile uygunluğunun incelenmesi ve hizmet esnasındaki davranış değişikliğinin saptanması gerekliliği vurgulanmıştır. Son olarak bir yol üstyapısında modifiye asfalt kullanılmasını gerektiren sebeplerin, - Bitümlü karışımların rijitliğini artırarak yüksek sıcaklıklardaki kalıcı deformasyonları azaltmak, - Yol üstyapısının yorulma ömrünü artırmak, - Bağlayıcının sıcaklığa karşı duyarlılığını azaltmak, bitümlü karışımın yüksek sıcaklıklardaki viskozite kaybım düşürmek ve bağlayıcı kusmasını (bleeding) önlemek, - Düşük sıcaklıklarda (kış şartlan) oluşan termal çatlakları azaltmak, - Nem durumunda soyulmayı önlemek için bağlayıcı ve agrega arasındaki adhezyonu artırmak, - Bakım masraflarım azaltmak, -Daha iyi bir sürüş yüzeyi oluşturmak, - Tabakanın çatlamış bir üstyapı üzerine serilmesi halinde yansıma çatlaklarım önlemek XX şeklinde sıralanabileceği vurgulanmıştır. Modifiye edilmiş asfalt betonlarında kullanılan bileşenler adlı ikinci bölüm asfalt betonunu oluşturan ana bileşenler(bitümlü bulayıcı, agrega, polimerler) ve bu bileşenlerin özellikleri ile ilgilidir. Bitümlü bağlayıcının asfalt betonunundaki rolünün agrega danelerini sarıp boşlukları doldurarak agregaları biribirine bağlamak olduğu ve yol üstyapı performansına etkisinin de visko-elastik davranış şeklinde kendini gösterdiği belirtilmiştir. Bitümlü bağlayıcının özellikleri olan penetrasyon, viskozite, düktilite, yumuşama noktası, kırılma noktası ve sıcaklığa karşı duyarlılık gibi kavramlar açıklanmıştır. Yıllardır araştırmacıların ve kimyagerlerin endüstri amaçlı kullanımlar için bitüme asbest, filler, mineral filler ve kauçuk gibi maddeler karıştırarak modifiye edilmiş bitümleri denedikleri, son 20 yıldır ise bir çok araştırmacının, yol inşasında kullanılan bitümler için çok sayıda katkı malzemesi araştırdıkları yine bu bölümde belirtilmiştir. Bir katkı malzemesi etkili, pratik ve ekonomik kullanımı için aşağıdaki karakteristiklere sahip olmalıdır; - kolay elde edilebilmeli - asfalt karıştırma sıcaklıklarında gradasyonun bozulmasına (degradation) karşı dirençli olmalı - bitümle kolay karışabilmeli - yüksek sıcaklıklarda, karıştırma ve serme sıcaklıklarında bitümü aşırı derecede viskoz yapmadan, düşük sıcaklıklarda ise fazla rijit ve gevrek yapmadan akmaya karşı direnci geliştirmeli - ekonomik olmalı Penetrasyonun asfalt çimentolarının kıvam durumlarının bir ölçüsü ve sıcaklığın üssel(artan) bir fonksiyonu olduğu, viskozitenin ise bir bağlayıcının akışkanlığının bir ölçüsü olduğu ve viskozitenin de sıcaklığın üssel(azalan) bir fonksiyonu olduğu, düktilitenin, yavaş etkiyen yükler altında bağlayıcının uzama kabiliyetinin bir ölçüsü olduğu ve viskozite ile çekme direnci arasında geçiş teşkil eden bir özellik olduğu, penetrasyon artınca veya viskozite azalınca düktilitenin arttığı ifade edilmiştir. Çok sert bağlayıcılar için penetrasyonun sıfıra eşit olabileceği, bu tür bağlayıcıların kıvam durumlarının yumuşama noktası deneyi ile saptandığı belirtilmiştir. Ayrıca asfaltın sıcaklığa karşı duyarlılığının penetrasyon veya viskozitenin zamana göre türevleri(zamana göre deıiıimleri) olduğu, kırılma noktasının da asfalt çimentosunun düşük sıcaklıklardaki davranışını belirttiği ve Fraass metodu ile ölçüldüğü açıklanmıştır. Aynı bölümde polimerlerin, polimerizasyon olarak bilinen bir kimyasal işlem ile birbirine bağlanan monomerlerin tekrarlı bağlarından oluşan bir malzeme olduğu, bir çok malzemenin polimer olarak adlandırılabileceği ve bunlara doğal kauçuk, sentetik kauçuk, polipropilen, polietilen ve polivinilklorür'ün örnek olarak verilebileceği belirtilmiştir. Ayrıca polimerlerin elastomer ve plastomer olmak üzere 2'ye ayrıldığı, çalışmada kullanılan polimerin yüksek yoğunluklu polietilenin(HDP) bir plastomer olduğu açıklanmıştır. xxı Yine bu bölümde HDP'nin bir katkı maddesi olarak diğer polimerlerden farklı bir davranış sergilediği, polietilen dışındaki diğer polimerlerin hepsinin asfalt çimentosu içinde homojen olarak erirken polietilenin asfalt çimentosu içinde erimediği fakat mikron boyutundaki danelerin(partiküllerin) üniform bir şekilde dağıldığı, HDP' nin asfalt çimentosu bileşenlerinden daha büyük moleküler ağırlığa sahip olduğu vurgulanmış, uzun zincirli geniş polietilen kristallerinin asfalt çimentosunun düşük moleküler kütlesinde takviye oluşturduğu ve bu yolla asfalt çimentosunun reolojik özelliklerini geliştirdiği, aynı zamanda polietilen moleküllerinin uzun ve esnek zincirlerinin mineral agreganın yüzeyine sıkı bir şekilde tutunarak, agrega ve bağlayıcı arasındaki adhezyonu artırdığı belirtilmiştir. Resilient modülün(MR) elastik modülden farklı bir kavram olduğu, yükleme hızı ve sıcaklığa bağlı olarak değiştiği, asfalt betonunun visko-elastik davranışından dolayı, asfalt betonların davranışlarının resilient modül ile karakterize edildiği 'Asfalt Betonlarının Resilient Modülleri' adlı 3.bölümde açıklanmıştır. Asfalt betonlarının resilient modüllerinin ASIM D 4123-82 de detaylı bir şekilde anlatılan indirekt Çekme Deneyi (Indirect Tensile Test) ile belirlendiği, resilient modülü hesaplanırken yükün numuneye uygulanma şekli ve yük ile numunede oluşan yatay ve düşey deformasyonların Timoshenko' nun elastik bir diskteki gerilme analizine göre yapıldığı, bu deneyin diğer modül belirleme deneylerine olan üstünlükleri açıklanmış ve Marshall numuneleri üzerine uygulanan, bu deneyde kullanılan yükleme sürelerinin düşük olduğu, deney elastik bölgede yapıldığı için numunenin deney esnasında hasara uğramadığı ve bir numune üzerinde değişik sıcaklık ve yükleme koşullarında bir kaç kez deney yapılabileceği belirtilmiştir. Bu bölümün sonunda AASHTO 86 esnek üstyapı tasarım rehberinde önerilen, resilient modül ile aşınma tabaka katsayısı ilişkisi açıklanmış ve bu ilişkiden tabaka katsayısının resilient modül' ün artması ile arttığı fakat 450.000 psi resilient modül değerinden sonraki değerlerde termal ve yorulma çatlakları oluşabileceğinin dikkate alınması gerektiği vurgulanmıştır. 'Polimer ile Modifiye Edilmiş Bitümlü Bağlayıcılı Hazırlanan Asfalt Betonları Üzerinde Yapılmış Çalışmalar' adlı dördüncü bölümde, polimer ile modifiye edilmiş bitümlü asfalt betonlar üzerinde yapılan çalışmalar verilmiştir. Bitümlü bağlayıcıya polimer bulmasının penetrasyon ve viskozite sonuçlarına bakılarak bağlayıcının sıcaklığa duyarlılığım azalttığı, latex' in bitümlü bağlayıcı ile agrega karıştırılmadan önce bitümlü bağlayıcı ile karıştırılmasının, agrega ile bitümlü bağlayıcının karıştırılması sırasında katılmasından daha fazla bir yorulma ömrü kazandırdığı belirtilmiştir. Asfalt'a neoprene katılmasının, yumuşama noktasını artırıp penetrasyonu azaltarak asfaltın sertliğini artırdığım, yaşlanma özelliklerini iyileştirdiği, polimerize edilmiş asfalt karışımın önlüklerinin polimer tipine ve asfaltın kaynağına bağlı olduğu açıklanmıştır. Yine bu bölümde, önceleri asfalt'a % 7.5 ve % 10 oranlarında polimer katılmasının önerildiği fakat daha sonra asfalt ağırlığının % 3 'ünden fazla miktarların yola uygulamada zorluklar çıkardığı ve bu nedenle % 3 oranının tercih edildiği vurgulanmıştır XXU Styrene-butadiene-styrene (SBS) polimerinin bağlayıcının sıcaklığa karşı duyarlılığını azalttığı, kohezyonu, agrega ile adhezyonu ve esnekliği artırdığı açıklanmıştır. Yine bu bölümde, USA' da ve deniz aşın ülkelerde yapılan çeşitli yol uygulamalarının, polimer ile modifiye edilmiş bağlayıcıların üstyapı hizmet ömrünü artırdığı ve maliyeti azaltıcı etkisinin görüldüğü, polimer modifikasyonunun, üstyapının tekerlek izi oluşumuna karşı direncini artırdığı belirtilmiştir. Latex' in kullanımı Greeg tararından araştırılmıştır. Latex, doğal kauçuk kullanarak SBR den yapılmış bir üründür. Greeg, bitüme polimer katılmasının, viskozite ve penetrasyon ile de belirlendiği gibi sıcaklığa karşı duyarlılığını azaltmıştır. Lewis ve Wellborn, polimerize edilmiş asfalt karışımın karakteristiklerinin polimerin tipine(yani doğal, sentetik veya volkanize olup olmamasına) ve asfaltın yapısına ve kaynağına bağlı olduğunu vurgulamışlardır. Polimerize edilmiş asfalt kaplama karışımının hazırlanmasında karşılaşılan problemlerden biri de, polimerin bitümlü bağlayıcı içinde dağılmasıdır. Bu problemi çözmek için çok sayıda farklı yaklaşımda bulunulmuştur. Bunlardan birkaçı, polimeri bitümlü bağlayıcıya toz veya sıvı halde karıştırmanın, asfalt bağlayıcı ile polimeri önceden karıştırmak veya karışım yola serilip sıkıştırıldıktan sonra, üstyapının polimerize edilmesi ile çözülebileceğini savunmuşlardır. Önceleri kauçuk olarak biline polimer başlıca bakım ve onarım işlerinde kullanılmıştır. Literatür incelendiğinde görülecektir ki; araştırmacılar, bağlayıcıya polimer ilavesinin yüksek sıcaklıklarda bağlayıcının elastik davranışını ve karışımın adhezyonunu artırdığı ve bağlayıcının sıcaklığa karşı duyarlılığını azalttığı konusunda aynı düşüncededirler. Son yıllarda, üstyapılar önemli miktarda artan kamyon trafiği, lastik basıncı ve dingil yüklerine maruz kalmıştır. Geçmişte geleneksel sıcak karışım asfalt dizaynı iyi performans gösterirken, ağır yüklere maruz kalan asfalt kaplamaların erken tekerlek izi oluşumunu azaltmak için yeni yaklaşımlara ihtiyaç vardır. Sıcak karışımlarda bağlayıcı olarak kullanılan bitümlü bağlayıcının, farklı oranlarda(% 0-2-4-6-8) Yüksek Yoğunluklu Polietilen (HDP) ile değişik karıştırma sıcaklıkları* (145-155-165°C) ve karıştırma sürelerinde (5-15-30 dakika) karıştırılarak, karıştırma sıcaklık ve süreleri ile HDP oranlarının, modifiye edilmiş başlayıcıların reolojik özellikler üzerindeki etkisi tezin amacı doğrultusunda 'Deneysel Çalışma' adlı beşinci bölümde incelenmiştir. Araştırmada hazırlanan numuneler ve bu numuneler üzerinde gerçekleştirilen deney sayılan aşağıdaki gibidir : Optimum bitümlü bağlayıcı yüzdesini bulmak için % 2.5 - 3 - 3.5 - 4 - 4.5 - 5 - 5.5 - 6 - 6.5 -7 oranlan için 3 'er numune(toplam 30 numune). Optimum bağlayıcı oranım kullanarak % 0-2-4-6-8 oranlarında Yüksek Yoğunluklu Polietilen (HDP) ile modifiye edilmiş bağlayıcılar ile Marshall deneyleri için hazırlanan numune sayısı: Bitümlü bağlayıcı ile HDP Karıştırma süresi : 3 (5-15 ve 30 dakika) xxm Bitümlü bağlayıcı ile HDP Karıştırma sıcaklığı : 3 (145-1 55-1 65°C) Her bir karışım için hazırlanan numune sayısı :3 Yüksek Yoğunluklu Polietilen Oram : 4 (%2-4-6 ve 8) 3*3*3*4 = 108 numune Polietilensiz bağlayıcılı 3 adet numune Marshall deneyleri için toplam 141(30+108+3) adet Marshall numunesi hazırlanmıştır Resilient Modül için de 108 adet polietilenli 3 adet polietilensiz numune olmak üzere toplam 111 adet Marshall numunesi boyutlarında numune hazırlanmıştır. Marshall deneyleri ve Resilient Modül deneyleri için toplam 252 adet numune hazırlanmıştır. Resilient Modül için hazırlanan 111 adet numune üzerinde 4 deney sıcaklığı (5-25-40 ve 60°C) ve 3 yük çıkış süresi(30-60 ve l00ms) için her bir numunenin birbirine dik 2 noktadan Resilient Modül deneylerinin yapıldığı da göz önüne alınırsa toplam resilient modül deney sayısı, 4*3*2*1 1 1 = 2664 deney yapılmıştır. Bu bölümde ilk olarak karıştırma süresi, karıştırma sıcaklığı ve HDP oranının modifiye edilmiş bitümlü bağlayıcının reolojik özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiş, modifiye edilmiş bağlayıcılar ile hazırlanan beton asfalt numuneler üzerinde yapılan Marshall statolite deneylerinde, karıştırma sıcaklık ve karıştırma süreleri ile HDP oranlarının Marshall stabilitesi, Marshall akması, boşluk oram, bağlayıcı ile dolu agrega boşluğu oranı ve birim ağırlık değerleri üzerindeki etkilerinin gözlendiği belirtilmiştir. Ayrıca Bitümlü Kaplamalar Fenni şartnamesinde aşınma tabakası için verilen ölçütler göz önüne alınarak, maksimum stabiliyeti veren karıştırma sıcaklığı, karıştırma süresi ve HDP oranının belirlendiği açıklanmıştır. AASHTO 86 esnek üstyapı tasarım rehberinde aşınma tabakası için son derece önemli olan resilient modülü deneyinin Marshall numuneleri üzerinde yapıldığını ve resilient modülü üzerinde, resilient modül deney sıcaklıklarının (5-25-40 ve 60°C), değişik yük çıkış sürelerinin(nise time 30-60-100 ms), HDP oranlarının (%0-2-4-6 ve 8), karıştırma sıcaklıklarının(145-155-165°C) ve karıştırma sürelerinin(5- 15-30 dakika) resilient modül üzerindeki etkilerinin araştırıldığı açıklanmıştır. 'HDP ile modifiye edilmiş asfalt betonlarının resilient modülleri için matematik model kurulması' adlı altıncı bölümde deney verilerine bağlı olarak ampirik bir matematik model kurmanın temel prensipleri açıklanmıştır. Tek değişkenin etki ettiği bir fiziksel olayın, birden fazla değişkene bağlı olarak açıklanabilen olaylara oranla daha kolay modellenebileceği, ayrıca çok değişkene bağlı olayların doğrusal olmayan bir denklem takımı ile modellenmesi durumunda izlenmesi gereken prosedür açıklanmıştır. Kurulan modellerin deney esnasında ölçülen geri dönen deformasyon miktarını tahmine yönelik olduğu, geri dönen deformasyona etki eden bağımsız değişkenler arasında öncelikli olarak bir korelasyon matrisi kurularak, bağımsız değişkenlerin birbirleri ile ilişkileri incelenmiş ve bütün değişkenlerin birbirinden bağımsız olarak ayrı ayrı geri dönen deformasyonu etkilediği görülmüştür. Yük çıkış süresi (rise time), karıştırma Of the principal deteriorations encountered most in the flexible pavements, the permanent deformations constitute a major problem in regard both the traffic safety and cost of repair. In order to remedy these adverse effects, it is essential mat both the mix design proportions be revised and the quality of the ingredients of the mix ( the aggregates and the bituminous binder) be increased. Although it is possible to use aggregates with lower wearing ratios, their availibility is restricted by limited geologic formations to several rock types (basalt and granit). This restriction has drawn the attention of researchers to the second element of the asphalt mix, the bituminous binder and hence the idea of modified asphalt was born. The purpose of this study is to investigate the influence of the High Density Polyethylene (HDP),as a bitumen modifier, on the Marshall and Resilient characteristics of the modified asphalt concrete. The goal of asphalt modification is to develop mix design proportions which improve the performance of the pavement by decreasing the permanent deformations. Chapter 1 diagnoses that increasing heavy traffic loads and harsh climate conditions causes serious and unexpected early deterioration in road pavements. The components of the asphalt concrete with the HDP modified binder are explained in Chapter 2. The resilient modulus of asphalt conrete is defined in Chapter 3 where it is emphasized that the resilient modulus has gained popularity as a means of evaluating the response of asphalt concrete to loads. In this study the resilient modulus has been determined by the diametrial resilient modulus test which is a nondestructive test and allows the testing of the specimen under different conditions to avoid specimen-to-specimen variations. In Chapter 4, a survey of past studies on the polymer modified asphalt concrete are given. Materials and Procedures are presented in Chapter 5 where the results of investigation on the effects of mixing temperature (145-155-165°C), mixing time (5-15-30 min.) and HDP content (0-2-4- 6-8) on the rheologic properties of the binder are presented. During the research, a plethora of Marshall and Resilient Modulus tests have been performed on the Marshall specimens and the effects of mixing time, mixing temperature and HDP content on the Marshall and Resilient characteristics have been determined. The Resilient Modulus tests have been performed at four test temperatures (5-25-40- 60°C), each repeated for three different rise time values (30-60-1 00ms). As a result, for a given mixing time and mixing temperature, while penetration and ductility decrease, viscosity and softening point increase proportionally with increasing HDP content. Marshall stability increases up to 4% HDP and decreases there on. The resilient modulus displays a similar trend. Mathematical models have been established for each resilient modulus test. Statistical evaluations has revealed good correlation between observed and predicted values. DoktoraPh.D

INTERNATIONAL JOURNAL OF CIVIL AND STRUCTURAL ENGINEERING Volume 5, No 2, 2014 Effects of exposure time and temperature in aging test on asphalt binder properties

ABSTRACT The effect of temperature level and its exposure time in hot mix asphalt production stages on the conventional and rheological properties of asphalt cements have been investigated through experimental study. A series of Rolling Thin Film Oven (RTFO) Test was conducted at the temperature/time combinations for 135, 150, 163 ºC and 40, 80, 120 minutes. Dynamic mechanical characteristics of the binders were detected by dynamic shear rheometer tests. The results show that the variations in exposure time and temperature distinctly changed the properties of binders in a wide range. It is recommended that for a better simulation of short term aging in production and construction stages, RTFO test temperature and curing time should be adjusted according to the real individual field conditions. Also, in order to give information about the aging behavior of a specific binder for possible field conditions, the test results should be presented for a number of temperature-time combinations

Chaotic Moth Swarm Algorithm

IEEE International Conference on INnovations in Intelligent SysTems and Applications (INISTA) -- JUL 03-05, 2017 -- Gdynia, POLANDGUVENC, Ugur/0000-0002-5193-7990; Duman, Serhat/0000-0002-1091-125XWOS: 000450992400017Moth Swarm Algorithm (MSA) is one of the newest developed nature-inspired heuristics for optimization problem. Nevertheless MSA has a drawback which is slow convergence. Chaos is incorporated into MSA to eliminate this drawback. In this paper, ten chaotic maps have been embedded into MSA to find the best numbers of prospectors for increase the exploitation of the best promising solutions. The proposed method is applied to solve the well-known seven benchmark test functions. Simulation results show that chaotic maps can improve the performance of the original MSA in terms of the convergence speed. At the same time, sinusoidal map is the best map for improving the performance of MSA significantly.Yildiz Tech Univ, IEEE Poland Sect, IEEE Syst Man & Cybernet Soc, Gdynia Maritime Univ Students & Alumni Fdn, Gdynia Maritime Univ, IEEE, IEEE Syst Man & Cybernet Soc Chapter, Poland Sect, IEEE Syst Man & Cybernet Soc Tech Comm Computat Collect Intelligenc

A robust approach for evaluating modulus of elasticity of pavement concrete

111-116This paper presents the results of an experimental investigation carried out to optimize the modulus of elasticity of pavement concrete by Taguchi method. The experiments have been designed using orthogonal array technique in L16 array with four factors and four levels each. Factor levels are 0.30, 0.35, 0.40 and 0.45 water/binder ratio, four different types of gradation with maximum aggregate size of 32 mm, 0, 5, 10 and 15% fly ash and 0, 10, 20 and 30% silica fume replacement by weight of cement. The response data have been analyzed using analysis of variance (ANOVA) technique. According to ANOVA table, water/binder ratio and fly ash content play significant role on modulus of elasticity of concrete pavement. Moreover, the optimum conditions are found to be 0.30 water/binder ratio, gradation Type IV (70% coarse aggregate, 30% fine aggregate), 5% FA content and 20% SF contents. Maximum modulus of elasticity of 33 GPa has been achieved at the optimum conditions. In addition, it is shown that Taguchi method can be used in a pavement concrete mix design as an alternative to the conventional design method.</b