Yarı-çekme Gerilmeli Bir Kirişin Statik, Modal Ve Harmonik Analizi

Abstract

Bu çalışmada Yarı-Çekme Gerilmeli bir kirişin, ticari bir sonlu elemanlar analiz programı olan ANSYS yardımıyla beş farklı durum için statik, modal ve harmonik analizi yapılmış ve statik analiz sonuçları NACA yöntemi ile karşılaştırılmıştır. Çözümü gerçekleştirilen kiriş, gerek perde gerekse başlık ve dikmelerin gayet ince olması (mm mertebesinde) nedeniyle kabuk elemanlarla modellenmiştir. Parametrik çalışma kapsamında önce dikme kalınlığı sabit tutularak perde kalınlığı azaltılıp, arttırılmış, sonra perde kalınlığı sabit tutulup dikme kalınlığı azaltılıp arttırılmıştır. Program statik analiz için koşturulduktan sonra alt ve üst başlıklardaki gerilmeler NACA Yöntemi ile karşılaştırılmıştır. Daha sonra modal analiz yapılarak her bir durum için ilk beş doğal frekans ve mod şekli belirlenmiştir. Mod şekillerinde en büyük yer değiştirmelerin olduğu yerler tesbit edilmiş ve her bir durum için üç kritik nokta belirlenerek bu noktalarda harmonik analiz sonucunda elde edilen z yönündeki yerdeğiştirmeler ve von Mises gerilmeleri değerlendirilmiştir.

In this study, a diagonal-tension beam is analysed by using a commercial finite element program (ANSYS) for five different cases. Static, Modal and Harmonic analyses are made and static analyses’ results are compared with NACA Method. Not only the web but also the flanges and stiffeners of the beam that is analysed was very thin and thus the whole beam modeled with shell elements. To make the analysis parametric, first the stiffener thickness held constant and web thickness is increased and decreased, then vice versa. After static analysis, the stress results at upper and lower flanges are compared with NACA Method. Then, modal analysis have been carried out for five different cases and first five natural frequncies and mode shapes are found for all cases. The regions that have maximum displacement in mode shapes has determined and for all cases three nodes selected from these regions to evaluate displacements at the z axis and von Mises stresses.