Bir gemi yapısının sonlu elemanlar yöntemi ile analizi
Analysis of a ship structure with finite element method
Yazar: ÖZGÜR DEMİR
Danışman: YRD. DOÇ. DR. CİHAN DEMİR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Gemi Mühendisliği = Marine Engineering ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Doğal sıklık = Natural frequency ; Gemi inşaatı = Shipbuilding ; Yapısal analiz = Structural analysis

Özet:
Gemi inşaa sanayindeki hızlı gelişmelere paralel olarak, gemi yapısal analizlerine olan talep artmaktadır. Bu yüksek lisans tezinde 80 metre boyundaki ticari bir konteyner gemisine ait doğal frekans ve gerilme analizleri MSC. NASTRAN kodu kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Tez çalışmasında analizi gerçekleştirilen gemi yapısı, uzun metal profiller taşıyacağı düşünülerek tasarlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda gemi yapısının çok büyük ve uzun bir ambar yapısına sahip olması gerekmektedir. Tüm gemi boyunca sadece iki bulkhead kullanarak uygun gerilme değerlerini yakalamak son derece zor bir işlemdir. Diğer taraftan gemi yapısı eğilme bölgelerinde de uygun gerilme değerlerini sağlamak gerekmektedir.3D yüzey CAD modeli, daha önceden hazırlanan DWG dosyalarına bağlı kalınarak SolidWorks 2007 programı ile tasarlanmıştır. Tüm uzatma kesme ve ayırma işlemleri de benzer şekilde SolidWorks 2007 programı yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Benzer parçalar aynı alt montaj grupları içerisine ayrılmış ve sonlu elemanlar ağının oluşturulması için MSC. SOFY programına aktarılmışlardır. Tüm alt montajlar, sonlu elemanlara ayırma işlemi tamamlandıktan sonra dikilerek eleman kaliteleri arttırılmıştır. Sonlu elemanlar ağı oluşturulan model MSC. PATRAN programına aktarılarak sınır şartları uygulanmıştır. Ardından model dosyası, MSC. NASTRAN yazılımına doğal frekans ve iki yükleme koşulu için yapısal gerilme analizi çözdürülmek üzere aktarılmıştır.Sonuç olarak; tüm değerlendirmeler yapılarak kritik bölgeler için iyileştirmeler ve modifikasyonlar önerilmiştir.Anahtar kelimeler: FEM, gemi yapısal analizi, doğal frekans, gerilme analizi

Abstract:
Besides the progress in the ship building industry, the demand to the ship structural analysis have been raising. In this master thesis 80 meters container trade ship?s modal frequency and stress analysis was performed by using MSC.Nastran code. Special purpose of this ship was to carry very long metallic profiles. To achieve this purpose the ship was to have very long storage area. It was very difficult to provide suitable stress values with just two bulkheads along the whole ship. On the other hand stress values must be suitable limits in the bending area.3D surface CAD model designed in SolidWorks according to firstly prepared DWG files. All extend, trim and split operations are performed in tools of SolidWorks software. Similar components are divided into sub assemblies and imported in MSC.Sofy mesher software for generation of surface mesh. After all sub assemblies are meshed these assemblies were merged and mesh quality improved. This mesh grid had imported into MSC.Patran and load - boundary conditions applied. Model file send to MSC.Nastran for modal frequency analysis and structural stress analysis for two loading cases.Finally, all discussions were performed and for the critical stress areas some improvements and modifications are advised in this thesis.Keywords: FEM, ship structural analysis, natural frequency, stress analysis