Gemi ve açık deniz yapıları testlerine yönelik çoklu pedal kontrollü dalga üreteci tasarımı ve üretimi
Design and production of multiple pedal controlled wave generator for ship and offshore structures tests
Yazar: KAAN GÖLÇEK
Danışman: DOÇ. DR. MUHAMMED EMİN BAŞAK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Gemi Mühendisliği = Marine Engineering
Dizin: Gemi dalgaları = Ship waves ; Su dalgaları = Water waves ; Yüzey dalgaları = Surface waves

Özet:
Gemiler ve açık deniz yapılarının yaşam döngüsü boyunca maruz kaldıkları dinamik ve statik yüklerin öngörülmesi, onları inşa eden endüstriler için büyük önem taşımaktadır. Dalga yüklerinin veya dövünme yüklerinin tanımlanması, hidrodinamik tasarım ve yapısal tasarımda önemli bir faktördür. Bu endüstrilere yararlı olabilecek deneyler yapmak için dalga üretecinin geliştirilmesinin faydalı olduğu düşünülmektedir. Bu tez çalışmasında dalga deneyi havuzu tasarım parametrelerine odaklanarak çoklu pedal kontrollü dalga üreteci tasarlanmış ve üretilmiştir. Bu amaçla, ilk olarak hali hazırda kullanılan büyük ölçekli dalga üreteçleri incelenmiş, bu üreteçlerin boyutları ele alınarak tasarım ilkeleri belirlenmiştir. Daha sonra, bu incelemelere dayanarak pozisyon kontrollü dalga üreten pedallar tasarlanmıştır. Tasarlanan bu pedallar üretildikten sonra çoklu pedal kontrollü dalga üretecini sabit tutacak konstrüksiyona sabitlenmiştir. Pedalların hareket mekanizması, kayış ve dişli kasnak sistemi ile step motorlar tarafından kontrol edilen bir sistem içerisinde çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Dalga üretecinin pedalları yılan tipi dalgalar üretebilmesi için birbirinden bağımsız olarak hareket edebilmektedir. Çoklu pedal kontrollü dalga üreteci ile matematiksel modellerle farklı parametrelerde dalgaları oluşturmak ve step motor denetleyicisini bilgisayarla gerçek zamanlı olarak görüntülemek için bir arayüz tasarlanmıştır. Tasarlanan ve üretilen çoklu pedal kontrollü dalga üreteci ile farklı pedal frekanslarında saha testleri yapılmıştır. Saha testlerinde üretilen dalga ile teorik olarak hesaplanan dalga eğrisi karşılaştırılmıştır. Son olarak, tasarlanıp üretilen çoklu pedal kontrollü dalga üreteci hali hazırda kullanılan büyük ölçekli dalga üreteçleri ile karşılaştırılmıştır.
Anahtar Kelimeler: Dalga deney havuzu tasarımı, dalga üreteci üretimi, dalga deneyi havuzu tasarım parametreleri, yılan tipi dalga deneyi havuzu

Abstract:
Foreseeing the dynamic and static loads that vessels and offshore structures are subjected to during their operational life is of great importance for the industries building them. The definition of wave loads or slamming loads is an important factor in hydrodynamic design and structural design. The development of the wave generator is thought to be beneficial to conduct experiments that may be useful to these industries. In this thesis, a multi-pedal controlled wave generator was designed and produced by focusing on the wave basin design parameters. For this purpose, firstly, currently used large-scale wave generators were examined, and their design principles were determined by considering the dimensions of these generators. Later, pedals that generate position controlled waves were designed based on these investigations. After these designed pedals was produced, they were fixed to the construction that will keep the multi-pedal controlled wave generator stable The movement mechanism of the pedals is designed to operate in a system controlled by a belt and gear pulley system and step motors The pedals of the wave generator can move independently of each other to produce snake-type waves. With the multi-pedal controlled wave generator, an interface is designed to generate waves in different parameters with mathematical models and to view the stepper motor controller in real time with the computer. Field tests were carried out at different pedal frequencies with the multi-pedal controlled wave generator designed and produced. The wave generated in field tests and the theoretically calculated wave curve were compared. Finally, the designed and manufactured multi-pedal controlled wave generator was compared with the large-scale wave generators currently in use.
Keywords: Wave maker design, wave maker production, wave basin design parameters, snake-type wave basin