Portal Kren Gövdesinin Sonlu Elemanlarla Modellenmesi Ve Statik Gerilme Analizi

Abstract

Bu çalışmada transport tekniğinde sıklıkla kullanılan kaldırma ekipmanlarından biri olan portal krenler incelenecektir. Limanlarda, tersanelerde ve depolarda geniş çapta kullanma alanları bulan portal krenlere, işletim sırasında bir çok yük etkimektedir; bu yüklerin en önemlileri olarak, sistem elemanlarının kendi ağırlıklarından meydana gelen yükler ve hareketten dolayı oluşan işletme yükü sayılabilir. Ayrıca özellikle açık alanlarda çalışan portal krenlere etkiyen rüzgar ve iklim şartlarından oluşan ek zorlanmalar da göz önüne alınırsa; portal krenlerde ve özellikle de portal kreni taşıyan gövdesinde ciddi anlamda gerilmelerin ortaya çıkacağı açıktır. Mühendislik problemlerin çözümünde bilgisayar ortamında sayısal metotlar ile problemin analizi son yıllarda sıklıkla uygulanmaktadır. En çok bilinen ve kullanılan yöntem sonlu elemanlar metodudur. Çalışmada portal kren bilgisayar destekli tasarım yazılımları kullanılarak modellenecek ve modellenen yapı sonlu elemanlar metodu kullanarak hesap yapan yazılımlar kullanılarak sonlu kabuk elemanlarına ayrılacak ve gerilme analizi yapılacaktır. Elde edilen sonuçların teorik sonuçlarla uyumuyla çalışma tamamlanacaktır. Yapılacak analizler sonunda malzeme kazancına yönelik optimum tasarım teklif edilmesiyle çalışmanın literatüre önemli katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

In this study, a portal crane, which is one of the lifting equipments, frequently used in materials handling is investigated. Portal cranes which are affected by a number of load combinations can be used in seaports, shipyards and warehouses with a wide range of usage areas during the operation. Most important loads are self weight of the system elements and the movement of operating load. Moreover, it is considered that, additional forces act on the portal crane, particularly operating in open-air, arise from wind and climate conditions, the great stress values can be observed on portal crane, especially on its body. It is completely modeled utilizing computer aided design program named AutoCAD in 3-D solid modeling environment. Finite element model of the portal crane is generated by using Msc.Patran with full details. Then linear static and nonlinear static stress analyses of the finite element model of the crane are computed by Msc.Nastran solver under certain load combinations and boundary conditions. In this study, results from linear and nonlinear static analysis are compared and verified according to nonlinear analysis.