Öngerilmeli tel halatların deneysel ve teorik analizi
Theoretical and experimental analysis of prestressed wire rope
Yazar: ERKAN ALA
Danışman: DOÇ. DR. CİHAN DEMİR
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Monotron tipindeki çelik halatlar günümüzde asma köprüler, teleferik hatları ve vinçler gibi pek çok yapıda kullanılmaktadır. Halatların montajı sırasında uygulanması gereken ön gerilme miktarı halatın doğal frekansının ölçülmesiyle hesaplanmaktadır. Bu çalışmada farklı tiplerdeki ve farklı büyüklükteki çaplara sahip monotron halatların doğal frekans analizi deneysel ve teorik olarak yapılmıştır. Teorik analizde analitik formüllerden ve sonlu elemanlar yönteminden faydalanılmıştır. Deneysel çalışmada, ön gerilmeli kablonun basit mesnetli sınır şartları oluşturularak çeşitli yükler altında darbe çekici ile doğal frekans analizi analizi gerçekleştirilmiştir. Halat modellerinin farklı ön gerilme yükleri altındaki doğal frekans değerlerinin karşılaştırılması yapılmıştır. 
Sonlu elemanlar analizi için gereken halat katı modelleri halat imalatçısı firmalardan alınan bilgiler ve halat numuneleri kullanılarak katı modelleme yazılımında oluşturulmuştur. Bu katı modeller sonlu elemanlar analizi için sonlu elemanlar programına aktarılmıştır. Katı modelin sonlu elemanlar ağına ayırma işlemleri, sınır şartlarının uygulanması ve sonlu elemanlar modelinin çözümü Ansys programında yapılmıştır.
Deneysel ve teorik analizlerin sonuçları değerlendirilerek halatların doğal frekanslarının uygulanan gerilme kuvvetinde halat çapına ve türüne bağlı olarak nasıl değiştiği tablolar ve grafikler yardımıyla gösterilmiştir.

Abstract:
Nowadays, monotron type steel ropes are used in many structures such as suspension bridges, cable car lines and cranes. The amount of prestress that must be applied during the installation of the ropes is calculated by measuring the natural frequency of the wire rope. In this study, the natural frequency analysis of monotron wire ropes of different types and diameters is experimentally and theoretically done. In the theoretical analysis, analytical formulas and finite element method were used. In the experimental study, the natural frequency analysis was carried out by using the impulse hammer under various loads by establishing simple constrained boundary conditions of the prestressed cable. The natural frequency values under different pre-tension loads of the rope models were compared.
The rope solid models needed for finite element analysis were created in solid modelling software using information from rope manufacturers and rope samples. These solid models have been transferred to the finite element program for finite element analysis. Finite element meshing of the solid model, application of boundary conditions, and finite element modeling have been done in the program.
The results of experimental and theoretical analyzes have been evaluated and illustrated with the help of tables and graphs showing how the natural frequencies of the ropes change depending on the applied rope diameter and number of wires at the applied tensile strength.