İTÜDERGİSİ/d, Cilt 9, Sayı 5 (2010)

Yazı Büyüklüğü:  Küçük  Orta  Büyük

Global gemi titreşimlerinin sonlu eleman yöntemiyle analizi

Adil YÜCEL, Alaeddin ARPACI

Özet


Gemi boyut ve hızlarındaki büyük artış nedeniyle gemi titreşimleri, gemi tasarımı ve yapımında büyük önem taşır hale gelmiştir. Gemi tasarımındaki son gelişmeler, daha büyük stroklu ve daha güçlü dizel motorların kullanıldığı, daha büyük boyutlarda, daha hafif, daha esnek teknelerin yapılmasına yol açmıştır. Deniz taşımacılığında artan talebi karşılamak için ihtiyaç duyulan bu yapıların daha esnek olması titreşim problemlerini de beraberinde getirmektedir. Aşırı gemi titreşimleri, yolcu konforunu ve mürettebat yaşamını önemli ölçüde etkilemektedir. İnsan üzerindeki istenmeyen etkilerinin yanında, aşırı gemi titreşimleri, makina ve cihazlarda bozulmalara neden olmakla birlikte yapısal elemanlarda da yorulma hasarına neden olmaktadır. Gemilerde titreşim problemlerinin çözüm kaynağının erken safhadaki tasarım aşamasında belirlenmesinin önemi ve sonradan yapılacak olan düzeltmelerin çok ağır maliyetler gerektirdiği bilinmektedir. Tasarım aşamasında yapılacak olan bir takım basit çalışmalarla ileride ortaya çıkacak büyük titreşim problemlerinin önlenmesi sağlanabilmektedir. Gemi titreşimleri bakımından, yerel titreşim problemlerinin yanı sıra geminin bütününde ortaya çıkan global titreşimler de gemi emniyeti açısından büyük önem taşımaktadır. Bu çalışma kapsamında tüm gemi, sonlu eleman analizi yöntemiyle global olarak serbest – serbest (susuz) ve su içinde olmak üzere serbest titreşim açısından incelenerek, tüm geminin doğal frekanslarının ve mod şekillerinin belirlenmesine çalışılmıştır. Bu şekilde geminin hangi frekanslarda rezonansa gireceği ve nasıl davranışlar sergileyeceği belirlenmiştir. Ayrıca sonlu eleman yöntemiyle hesaplanan doğal frekans değerleri, klas kuruluşları tarafından kullanılan ampirik formüllerle hesaplanan doğal frekans değerleri ile karşılaştırılarak, sonlu eleman analizinin gerekliliği üzerinde durulmuştur.

 

Anahtar Kelimeler: Gemi titreşimi, sonlu eleman analizi, modal analiz.


Tam Metin: PDF