Gemi çarpışmasının nümerik yöntemlerle analizi ve simülasyonu
Ship collision analys and simulation by numerical methods
Yazar: SERDAR TURGUT İNCE
Danışman: PROF. DR. TAMER YILMAZ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Gemi Mühendisliği = Marine Engineering
Dizin: FEM/BEM yaklaşımı = FEM/BEM approach ; Sonlu elemanlar = Finite elements ; Sonlu elemanlar analizi = Finite element analysis ; Sonlu elemanlar analizi = Finite element analysis ; Sonlu elemanlar yöntemi = Finite element method ; Sonlu elemanlar yöntemi = Finite element method ; Çarpışma = Collision

Özet:
Gemi çarpışmalarıyla ilgili çalışmalar ilk defa 1959 yılından itibaren literatüre kazandırılmaya başlanmıştır. Önceleri çarpışma analizleri, deneysel ve analitik yaklaşımlar yardımıyla oluşturulan amprik yöntemlerle irdelenirken, günümüze kadar geçen sürede meydana gelen gerçek kaza verileri ve yapılan deneysel çalışmalar yeni yöntemler oluşturulmasını ve mevcut yöntemlerin geliştirilmesini sağlamıştır. Bunun yanı sıra; gelişen bilgisayar teknolojisi ve programlama teknikleri sayesinde analitik yöntemler yerini, ayrıntılı ve probleme özel güvenilir sonuçlar üreten sayısal çözümlere bırakmıştır.Çevresel ve hayati riskler dikkate alındığında gemi çarpışma analizlerine olan ihtiyaç gün geçtikçe artmaktadır. Bu paralelde yeni yöntemlerin geliştirilmesi için yapılan çalışmalar kamu ve özel sektör tarafından teşvik edilmektedir. Özellikle denize kıyısı olan ülkelerinde desteğiyle iki önemli Avrupa Birliği Projesi başlatılmış ve neticelendirilmiştir. Diğer taraftan 50 yıldır düzenlenmekte olan ISSC kongresinde gemi çarpışmaları ve dip vurmayla ile ilgili ayrı bir bölüm yapılmaktadır.Yüksek lisans tez çalışmasında, standartlara göre hazırlanan iki gemi modelinin değişik senaryolara karşı çarpışma analizleri gerçekleştirilmiştir. 3D CAD modelleme işlemi SolidWorks 2009 yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Pre-post ve sonlu elemanlar ağının oluşturulması için ise HyperMesh yazılımından faydalanılmıştır. Malzeme modeli tarifi, sınır şartlarının verilmesi ve analizin çözdürülmesi işlemleri için ise Ls-Dyna ticari yazılımı kullanılmıştır.Sonuçların doğrulanması ve güvenirliliğinin araştırılması için analitik yöntemlerden yararlanılmıştır. Nümerik yöntemler ile elde edilen analiz sonuçları ile analitik yaklaşım sonucu elde edilen sonuçlar örtüşmektedir.

Abstract:
First studies about the ship collisions have begun to be gained in the literature since 1959. Whilst, in the beginning, collision analysis problems solved by means of the empirical solutions which are created by experimental studies and ship collisions, real collision data and experimental studies that occurred come until today have provided the generation of new methods and the development of conventional methods. With the improvements in computer software and programming techniques, the numerical methods which produce more reliable and problem-specific results gained popularity and replaced with the analytical solutions.To realize the environmental and life-threatening risks, the necessity for analysis of ship collisions is increasing day to day. In this regard, developments of new methods are encouraged by public and private sector. Especially, with the help of coastal region countries, two major European Union Projects initiated and finalized. On the other hand, it has been done separate section on the grounding and ship collisions in the ISSC congress that organized until 50 years.In MSc thesis, collisions of two ship models which are prepared with respect to standards are analyzed with finite elements method. 3D CAD modelling process of ships are sketched by using SolidWorks 2009. Pre-Post and creating of finite element network utilized from HyperMesh software. Description of the material model and boundary conditions are given to the model and eventually, finite element analyses are performed by LS-Dyna commercial software.The verification and researching reliability of the results utilized from analytical methods. The results of analysis obtained by numerical methods are consistent with the results obtained by the analytical approach.