Bir dış mekân elektronik cihaz kabininin yapısal analizi ve iyileştirilmesi
Structural analysis of an outdoor electronic equipment cabinet and its improvement
Yazar: OKAN TOPTAŞ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. CİHAN DEMİR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Teorisi ve Kontrol Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Sonlu elemanlar yöntemi = Finite element method ; Yapısal analiz = Structural analysis

Özet:
Bu tez çalışmasında IEC ve ETSI organizasyonlarının yayınladığı uluslararası standartlar doğrultusunda dış mekân elektronik cihaz kabinlerinin maruz kalabileceği doğal koşullar açıklanmış ve seçilen bazı koşullar altında örnek bir dış mekân kabini için yapısal analiz gerçekleştirilmiştir.CAD yazılımlarından Solid Edge V20 ile bir dış mekân elektronik cihaz kabininin mekanik tasarımı yapılmıştır. Günümüzde yaygın olarak kullanılan sonlu elemanlar yönteminin teorisi açıklanmış, genel varsayım prensipleri üzerinde durulmuştur.Örnek dış mekân elektronik cihaz kabini için doğal frekans değerleri bilgisayar ortamında sonlu elemanlar yöntemi ile gerçekleştirilen modal analizle saptanmıştır.Uluslararası standartlar ile verilen zorlama koşulları altında gerçekleştirilen harmonik titreşim analizi ve deprem tepki spektrumu analizleriyle yapıya ait parçalar için emniyet katsayıları hesaplanmıştır. Harmonik veya spektral karakterli titreşime maruz yapı üzerinde gerilme dağılımları incelendiğinde, en büyük gerilmelerin yere bağlantı noktaları civarında ortaya çıktığı, buna karşılık malzeme maliyeti açısından önemli parçalar için gerilmelerin düşük değerlerde olduğu görülmüştür.Seçilen gerilme emniyet katsayısının tüm parçalar için sağlanması amacıyla, bazı parçaların et kalınlıkları değiştirilerek harmonik titreşim ve deprem tepki spektrumu analizleri tekrarlanmıştır. Kütlesi büyük ve malzeme maliyeti açısından önemli parçaların et kalınlığı azaldıkça yere bağlantı noktaları civarında gerilmelerin azaldığı gözlenmiştir. Et kalınlıkları azaltılarak ve bütün parçalar için gerekli emniyet katsayıları elde edilerek malzeme maliyeti iyileştirilmesi ve emniyetli mukavemet sağlanmıştır.

Abstract:
In this thesis study, natural conditions, under those outdoor cabinets for electronic equipment are liable to stand, are explained by international standards published by IEC and ETSI organizations and structural analysis is performed for a specimen outdoor cabinet under some selected conditions.An outdoor electronic equipment cabinet is mechanically designed with Solid Edge V20 that is one of CAD softwares. Theory of finite element method, that is commonly used in contemporary times, is explained and its general assumption principles are focused on.Natural frequency values for the specimen outdoor electronic equipment cabinet are determined by modal analysis performed in computer environment with finite element method.Safety factors for each part of structure are computed from harmonic vibration analysis and earthquake response spectrum analysis those are performed under severe conditions given by international standards. By the examination of stress distributions for structure under conditions of harmonically or spectrally characterized vibrations, it is observed that maximal stresses are nearby ground connection points, while the parts, those are vital in respect of material cost, have low level stresses.Modifying thicknesses of some parts, harmonic vibration analysis and earthquake response spectrum are iterated for the purpose of ensuring selected stress safety factors for all the parts. It is observed that as the thicknesses of the massive and monetarially vital parts decrease, maximal stresses decline, those are nearby ground connection points. Material cost improvement and safety strength are ensured by decreasing thicknesses and obtaining essential safety factors for all the parts.