Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

Gözat

Son Başvurular

Şimdi gösteriliyor 1 - 5 / 142
  • Öge
    Eksenel akış etkisindeki plakların dinamik davranışlarının incelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020-07) Kuzgun, Furkan ; Uğurlu, Bahadır ; 637569 ; Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Bilim Dalı
    Yapı üstünde akışkanın neden olduğu etkileri saptamak ve etkilerin sebep olacağı bozunumları önlemek adına, dinamik etkileşimin kestirim uygulamalarına ihtiyaç duyulur. Gemi inşaatı, uçak, inşaat, vb geleneksel mühendislik alanları ya da biyomühendislik gibi görece yeni alanlarda akışkan-yapı etkileşimi kaynaklı problemlerin incelenmesi önemli olabilmektedir. Temelinde bu çalışma, eksenel akış etkisinde düzlemsel basit bağlı plağın dinamik davranışını, lineer hidroeleastisite teorisinin ana ilkeleri doğrultusunda çözmeyi hedeflemiştir. Bu ilkeler doğrultusunda, farklı ortamlar için ayrı çözümler yapılmış ve çözümler birleştirilerek bütün bir sistem incelenebilmiştir. Problemde iki farklı sınır şartı çözümlerde uygulanmıştır. İlki, plağın akışkanda sonsuz derinlikte olacağı, bir diğeri ise ortamların etkileşimini sağlayan, akışkan-yapı arayüzündeki sınır şartıdır. Ayrıca akışkan ile etkileşimin plağın bir yüzeyinden olduğu kabul edilmiştir. Uygulanan çözüm yaklaşımı, yapısal sönüm ve dış kuvvetlerin yokluğunda elastik yapının dinamik karakteristiklerinin (doğal frekanslar ve karşılık gelen titreşim modları) belirlenmesi ve plak davranışının modal uzayda ifade edilmesi ile birlikte akışkan-plak etkileşiminin doğal modlar vasıtasıyla gerçekleştiği varsayımı ile akışkan probleminin çözülerek, etkileşim kuvvetlerinin kestirimi şeklindedir. Plak dinamik karakteristiklerinin tespit edildiği analizin 'kuru' safhası için sonlu eleman yöntemi Mindlin plak modeli üzerinde uygulanmış, akışkan-yapı etkileşim kuvvetlerinin hesaplandığı 'ıslak' safha içinse, etkileşim sonucunda ortaya çıkan akış alanını akışkan-yapı arayüzünde (plak yüzeyi) tanımlayan sınır integral denklem, sınır eleman yöntemiyle çözülmüştür. Akışkan ideal (viskoz olmayan ve sıkıştırılamaz) ve hareketi irrotasyonel kabul edilerek, yapının denge konumu etrafındaki küçük genlikli elastik titreşimlerinin akışkan ortamında neden olduğu hareketlenmeler (pertürbasyonlar), potansiyel akış modeliyle ifade edilmiştir. Akışkan ortamının sonsuza uzandığı varsayımıyla serbest yüzey etkileri ihmal edilmiştir. Akışkan kuvvetleri ile yapısal hareket denkleminin çözümünden, yapı davranışında belirleyici rolü olan kararsızlık durumları ortaya çıktığı gözlemlenmiştir. Plakta gözlenen kararsızlıklar yapının giderek büyüyen genliklerde hareket ettiği anlamına gelmektedir. Bu sebepten kararsızlık durumlarının doğru tespiti için yapısal nonlineerliklerin çözüme katılması gerekmektedir. Ayrıca, tez kapsamındaki uygulamalar basit mesnetli plaklarla sınırlı kalmış olsa da, yöntem plağın tüm kenarı boyunca bağlı olduğu bütün sınır şartları için uygulanabilirdir. Bununla birlikte, konsol plak gibi belirli kenarların serbestçe hareket edebildiği sınır şartları için, serbest uçlarda oluşacak girdap etkilerini dikkate alabilen yeni bir akışkan-yapı etkileşim modeline ihtiyaç vardır. Önerilen analiz yöntemi ile varılan sonuçların, ticari sonlu eleman yazılımları ve literatürde yer alan çalışmaların sonuçlarıyla uygunluk içerisinde olduğu saptanmıştır.
  • Öge
    Numerical investigation of flow around a submarine by openfoam and ansys fluent
    (Institute of Science and Technology, 2020-06) Kale, Fatih Mehmet ; Bal, Şakir ; 633679 ; Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Bilim Dalı
    DARPA (The Defence Advanced Research Projects Agency) tarafından 1980 yıllarında çalışılmaya başlanan denizaltı teknolojisini ilerletmek için SUBOFF programında kullanılan 8 çeşit farklı geometriye sahip denizaltı modeli tanımlanmıştır. Bunlardan ilki AFF-1 model geometrisi sadece eksenel simetrik bir gövdeye sahiptir. Diğer modeller ise dümen, kule gibi takıntıların modele bağlanmasıyla oluşturulmuştur. Bu modeller hava ve su tünellerinde farklı Reynolds sayılarında incelenerek deneysel çalışmalar yapılmış ve açık kaynak olarak paylaşılmıştır. Bu sayede hidrodinamik alanında ilgilenen araştırmacılar bu modelleri ve özellikleri kullanarak HAD (Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği) çalışmaları yürütmüştür. Modellerle ilgili deneysel veriler bulunduğu için yapmış oldukları HAD çalışmaları doğrular nitelikte bulunmaktadır. Birçok araştırmacı türbülans modellerini kullanarak yüksek Reynolds sayıları üzerine çalışmalar yürütmüştür. Bu çalışmalar, HAD' nin Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) denklemlerini temel alan birçok programda yürütülmektedir. Programlardan aldıkları sonuçları deneysel sonuçlarla karşılaştırdılar. Buldukları sonuçların tutarlılıklarını ve doğruluklarını kanıtladılar. Bu araştırmalar yapılırken, genellikle model geometriler araştırmalarda kullanılır. Çünkü tam ölçekli geometrilerin HAD tabanlı simülasyonlarda analizleri yapılırken sonuçlarını almak çok zaman alır.
  • Öge
    Gemiler için çözücü bazlı karbon tutma sistemlerinin incelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020-06-23) Güler, Engin ; Ergin, Selma ; Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Programı
    Sera gazı etkisi nedeniyle küresel ısınmaya ve iklim değişikliklerine sebep olan karbondioksit emisyonlarının dünyanın geri kalanında olduğu gibi denizlerde ve deniz taşımacılığında da azaltılması ve kontrol edilmesi giderek önem kazanmaktadır. Uluslararası Denizcilik Örgütü özellikle 2008'den bu yana bu konudaki çalışmalarını büyük bir şekilde hızlandırmakta ve gemilerin karbondioksit emisyonlarını sınırlayan bir dizi kurallar ve kaideler getirmektedir. 2018 yılı nisan ayında Londrada yapılan 72. Deniz Çevresini Koruma Komitesi toplantısı neticesinde ise 2050'ye kadar karbondioksit emisyonlarının 2008 yılına göre yüzde 50 düşürüleceği kabul edilmiştir. Karbondioksit emisyonlarının azaltılması yönünde atılan adım ve alınan kararlar çevre ve dünya iklimleri açısından olumlu olmakla birlikte getirdiği ekonomik yükümlüklülükler nedeniyle denizcilik ve dünya ticareti açısından olumsuz sonuçlar doğurmaktadır. Doğal gaz gibi karbondioksit emisyonu azaltıcı yakıt kullanmak, yenilenebilir enerji kaynaklarından faydalanmak, seyir ve tasarım hızını düşürmek gibi yöntemler karbondioksit emsiyonlarını düşürmek için kullanılsa da her zaman ve her koşulda yeterince ekonomik çözümler olamamaktadırlar. Enerji verimliliğini artırmak, tekne gövde ve form tasarımını iyileştirmek, güç ve sevk sistemlerini iyileştirmek gibi yöntemler ise emisyonların azaltılması konusunda sınırlı etkiye sahiptir. Ayrıca hız düşürme hariç bahsi geçen yöntemlerin hiçbiri tek başına Uluslararası Denizcilik Örgütünün 2050 hedefini sağlayabilecek nitelikte değildir.
  • Öge
    Gemi panellerinin nihai mukavemet analizi
    (İstanbul Teknik Üniversitesi, 2013) Özdemir, Murat ; Ergin, Ahmet ; 332870 ; Gemi İnşaatı ve Gemi Makinaları Mühendisliği Anabilim Dalı
    Bu çalışmada, stifnerli gemi panellerinin lineer ve nonlineer burkulma analizleri gerçekleştirilmiş, elde edilen sonuçlar literatürde yer alan çalışmalar ile karşılaştırılmıştır. Sonuçların literatür ile uyumlu olduğu gözlemlenmiştir. Öncelikle basit mesnetli bir levhanın burkulma analizi gerçekleştirilmiş, bu değer referans alınarak stifnerlerin panel burkulma gerilmesine etkisi Sonlu Elemanlar Yöntemi ile incelenmiştir. Ayrıca iki yönlü eksenel yükleme altındaki stifnerli panellerin burkulma davranışları Minimum Potansiyel Enerji Teoremi ve Sonlu Elemanlar Yöntemi ile incelenmiştir. Analitik çözümde artık gerilmeler ve levha - stifner etkileşimleri dikkate alınmıştır. Parametrik çalışma gerçekleştirilerek levha kenar oranının, levha kalınlığının ve stifner gövde yüksekliğinin panel burkulma davranışına etkisi incelenmiştir. Levha kenar oranı ve levha kalınlığı panel burkulma gerilmesi üzerinde oldukça etkilidir. Stifner gövde yüksekliğinin etkisi ise ihmal edilebilir seviyededir.Gemi panellerinin nonlineer burkulma davranışları ve nihai yük taşıma kapasitelerini incelemek amacıyla nonlineer sonlu elemanlar analizleri gerçekleştirilmiş ve sonuçlar literatür ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar literatür ile uygunluk göstermektedir. Levha kalınlığının, stifner gövde yüksekliğinin, stifner tipinin ve yanal yükün panel nihai yük taşıma kapasitesine ve göçme davranışına etkisi incelenmiştir. Köşebent profil, lama profil ve T profil kullanılan paneller içinde nihai mukavemet açısından en iyi seçimin T profil olacağı görülmüştür.
  • Öge
    Trimaran Teknelerde Yan Teknelerin Bilgisayarla Konum Optimizasyonu
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 1998) Kaya, Murat ; Gören, Ömer ; 75525 ; Gemi İnşaatı ve Gemi Makinaları Mühendisliği ; Naval Architecture and Marine Engineering
    Son yıllarda, yüksek süratli teknelerin tasarımında farklı fikirler ortaya atılmaktadır. Piyasaların farklı ihtiyaçları, tasarımcıları değişik yöntemlere itmektedir. Bu nedenle yeni yüksek süratli tekne tasarımları üzerinde çalışılmaktadır. Tasarımcılardan talep edilen, geniş güverte alanı, yüksek stabilite ve yüksek sürat gibi özellikleri bir arada sağlamak klasik dizaynlarla hemen hemen imkansızdır. Konvensiyonel deplasman teknelerinde direnci azaltmak için oldukça narin formlar seçilmektedir. Bu formlarda ortaya çıkan stabilite problemi de son yıllarda çok gövdeli dizaynlarla aşılmaya çalışılmaktadır. Bu formlardan biri de trimaranlardır. Bu çalışmada, trimaran teknelerde, yan teknelerin ana tekneye göre konumlarının toplam dalga direnci üzerindeki etkileri araştırılmış, matematiksel programlama yöntemiyle, minimum dalga direnci elde edilecek şekilde yan teknelerin konum optimtzasyonu yapılmaya çalışılmıştır. Dalga direnci, Michell integrali ile hesaplanmış, integralin girişim (interference) terimini içeren ve integrantın hızla salınan kısmı, özel bir algoritma kullanılarak [ SIĞI (1982) ] çözülebilmiş ve hesaplara katılmıştır. Hesaplamalarda kullanılan gemi yüzeyi çadır fonksiyonlarıyla modellenmiştir. Geliştirilen bilgisayar programı farklı formlara uygulanmıştır. Farklı Froude sayılarında yan teknelerin minimum dalga direnci elde edilen konumlan grafikler halinde verilmiştir. Matematiksel uygulamalar göstermiştir ki, ana tekne ve yan teknelerin dalga formlarının girişim (interference) etkisinden dolayı yan teknelerin farklı konumlarında farklı dalga direnci değerleri elde edilmektedir. Böylece tasarımcının diğer dizayn kriterlerini de göz önüne alarak yan tekneleri minimum dalga direnci sağlayacak şekilde yerleştirmesi mümkündür ve bu da daha yüksek hız değerlerinin elde edilmesini sağlayacaktır.