Darbe yükleri altında değişik geometrilerdeki gemi profillerinin mukavemetlerinin incelenmesi

Abstract

Gemi taşımacılığı dünyada ki en ekonomik taşıma biçimlerinden birisidir. Var olduğumuz sürece ihtiyaç duyacağımız gemilerin tasarımı süratle geliştirilmekte ve daha emniyetli hale gelmektedir. Gemilerin çarpışmalara karşı yüksek dayanımlı olması büyük önem arz etmektedir. Çarpışma sonrasında gemi hasar gördüğü gibi yükün okyanusa boşalması riski veya geminin olduğu gibi batması riski vardır. Eskiden sadece geleneksel statik hesaplamalar yapılırken bugün gemiler için süratli bilgisayarlar sayesinde dinamik analizler de yapılabilmektedir. Bilgisayar destekli mühendislik alanında sonlu elemanlar yönteminin kullanımının yaygınlaşmasıyla birlikte, bugün gemiler için çarpışma analizlerinin yapılmasıyla gemilerde çarpışma sonrası meydana gelecek olası hasarların ön görülmesi mümkün hale gelmiştir.Son yıllarda mühendisler gemilerin çarpışması durumunda maruz kalacağı hasarların bilgisayar destekli ortamda sonlu elemanlar yöntemlerinden faydalanarak ön görülmesinde önemli mesafeler katetmişlerdir. Bu çalışmalarla klas kuruluşlarının şart koştuğu kısıtlamaların ve kurallarının dışına çıkılmadan gemilerin lokal veya genel darbe dayanımlarının arttırılarak daha emniyetli hale gelmesi hedeflenmektedir.Bu çalışmada gemileri çarpışmaya karşı daha emniyetli hale getirebilmek için gemilerde kullanılabilecek ve kullanılmakta olan değişik geometrilerdeki perdelerin darbe yükleri altında mukavemetleri incelenmiştir. İlk olarak gemilerde kullanılabilecek 5 çeşit perde profili belirlenmiştir. Bilgisayar ortamında önce kabuk modelleri sonra da sonlu elemanlar modelleri hazırlanmıştır. ANSYS ve LS-DYNA bilgisayar programları ile darbe analizleri yapılmış sonuçları ve maliyetleri karşılaştırılmıştır.İkinci olarak menhollerin yerleşim yönleri incelenmiştir. Darbe yükleri altında geminin lokal ve global mukavemetini arttırmada menhol yerleşim yönlerinin pozitif etkisi analiz edilmiştir. Farklı yönlerde konulmuş menholleri olan aynı büyüklüklerdeki iki yapı çarpışma sırasında menhollerin yerleşim yönünün önemini görmek için eşit darbe yükü altında analiz edilmiştir.Sea transport is one of the most economic transport methods in the world. In recent years, the design of ships are improving fast and becoming safer. The crash resistance in a modern ship is very crucial, during the crash there is a high risk for the ship to sink or to discharge the cargo load into the sea, resulting in deadly and costly losses. In the old design methods, only static analysis were possible using some manual calculations but now with the help of fast computers executing high-tech dynamic analysis is possible. With the wide usage of finite element analysis in computer aided engineering(CAE), running dynamic crash simulation analyses made it possible to estimate the level of damages in ships.In the recent years, engineers improved determining the possible crash damages by analyzing the crashes using finite elements analysis in computer aided engineering environment. The aim of these analyses are to make the local and global strength of the ships better against the crash loads while not violating the classification society rules.In this work the strength of the selected bulkhead profiles are analyzed under crash loads to make the ships safer against possible crashes. First, five different type of bulkhead profiles are examined which can be used on ships. The CAD models and then finite element models of these profiles were prepared in the computer environment. ANSYS and LS-DYNA computer programs were utilized to make the crash analysis, then results and cost analyses were compared to each other.Secondly, the shapes and directions of the "manholes" are examined. In addition, possible positive effects of manhole directions are analyzed to improve the local and overall strength of the ships. Same sized structures with manholes that are positioned in different directions were analyzed under the same amount of loads to study manhole direction?s importance during crash.