Stifnerli panellerde Galerkin yöntemi ile büyük sehimli eğilme analizi
Large deflection bending analysis of stiffened panels by using the Galerkin method
Yazar: GÜLAYDIN KOÇ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. BAHADIR UĞURLU
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Gemi Mühendisliği = Marine Engineering

Özet:
Bu çalışmada, plak ve stifnerlerinin bir bütün gibi hareket etmesi sonucu birlikte burkulduğu ve ortotropik plak davranışı sergilediği göçme modunda inceleme gerçekleştirilmiş ve küçük stifnerlerle (yeterince güçlü olmayan stifnerlerle) desteklenmiş stifnerli panellerin bu moddaki büyük sehimli eğilme analizi Galerkin yöntemi vasıtasıyla yaklaşık olarak yapılmıştır. Stifnerli panele ortotropik plak yaklaşımında Galerkin yönteminin kullanımını daha iyi anlamak amacıyla izotrop plakta Galerkin yönteminin kullanımına değinilmiştir. İzotrop plak için denge ve uyumluluk denklemlerinin çıkarılışı Von Karman' ın nonlineer plak teorisi yardımıyla anlatılmış ve Galerkin yöntemi ile yaklaşık hesap için bir uygulamaya yer verilmiştir. Küçük stifnerlerle desteklenmiş stifnerli panel yapılarında genel burkulma esnasında plak ve stifnerin birlikte bir bütün gibi hareket etmesi neticesinde stifnerli panel ortotropik plak davranışı sergiler ve böylece stifnerli panele ortotropik plak gibi yaklaşmak mümkün olur. Ortotropik plak yaklaşımında önemli olan bir hususta ortotropik plak malzeme sabitlerinin belirlenmesidir. Bu malzeme sabitlerinin belirlenmesi, izotropik plak malzeme sabitlerinin ve stifnerlelerin yapısal özelliklerinin kullanımıyla yapılmaktadır. Boyuna doğrultuda basma yüklemesiyle birlikte yanal basınç yüklemesine maruz bırakılan izotrop veya ortotropik plak için Galerkin metoduyla büyük sehimli plak eğilmesi analizi çalışma içerisinde yapılmıştır. Bu yaklaşık analiz sonucu elde edilen nihai gerilme değeri ile nonlineer sonlu elemanlar metoduyla saptanan nihai gerilme değeri karşılaştırılmış ve Galerkin metodu ile yük deplasman eğrileri verilmiştir.

Abstract:
This study interest with the behavior of the system in case of a global failure mechanism, as a result of weak stiffeners, where the plate and the stiffeners act together and buckle as a single unit, so that the plate can be considered as orthotropic. Large deflection bending analysis of the stiffened panels are studied by adopting the Galerkin method in the study. To develop an understanding for the performance of the Galerkin method, first bending of isotropic plates are investigated: the equilibrium and compatibility equations are derived based on the nonlinear model of Von Karman and an application is presented using the Galerkin method. When a stiffened panel is supported by small stiffeners, the plate and the stiffeners deform as a single unit. Orthotropic plate approach exploits this property, by representing such stiffened panels as made from orthotropic material. Here, the critical part is choosing accurate material properties, which is achieved by adopting material constants of the isotropic plate and structural properties of the stiffeners. Large deflection bending analysis of an isotropic or an orthotropic plate subjected to both lateral loads and in plane compression loads is investigated by the Galerkin method and obtained ultimate stress values are compared with the ones calculated from a nonlinear finite element analysis. Load-deflection curves for the problem are also presented.