Stifnerli Panellerin Elastik Büyük Deformasyon Analizi

Abstract

Stifnerli gemi panellerin Elastik Büyük Deformasyon Analizi (EBDA) analitik olarak gerçekleştirilmiştir. Panellerin toplam ve başlangıç deformasyonları stifnerli panelin genel burkulma modu ve stifnerler arası levhanın yerel burkulma modunun toplamı şeklinde önerilmiştir. Stifnerlerin yanal deformasyonları ve levha-stifner arasındaki moment transferi doğrudan hesaba katılmamış; stifner-levha birleşim hattı boyunca yapay burulma yaylarının bulunduğu kabulü yapılmıştır. Önerilen EBDA yönteminin doğruluğu Sonlu Elemanlar Yöntemi (SEY) vasıtasıyla test edilmiştir. Yapılan hesaplamalar sonucunda önerilen yöntemin panellerin burkulma gerilmesini yüksek doğrulukta hesapladığı görülmüştür. Panellerin burkulma sonrası davranışı ise panelin önerilen burkulma deformasyonları ile ilgilidir. Stifnerler arası levhanın yerel burkulması meydana gelmiş ise önerilen yöntem ile yapının burkulma sonrası davranışı da doğru şekilde temsil edilebilmektedir. Diğer yandan, stifnerli panel genel burkulmaya maruz kaldığında ise burkulma sonrası davranışlar panelin en kenar oranına göre farklılık göstermektedir. Eğer panelin en-boy oranı büyük ise (geniş panel) burkulma sonrası davranış önerilen burkulma deformasyonlarından farklılık göstermektedir. Bu da önerilen yöntem ve SEY ile gerçekleştirilen hesaplar arasında bir miktar farka sebep olmaktadır.

Elastic Large Deflection Analysis (ELDA) of stiffened panels is carried out in an analytical manner. This study is a part of the ultimate strength estimation method by ELDA. In the ELDA, total and initial deflection modes are defined as sum of overall buckling mode of the stiffened panel and local buckling mode of the local plates. Sideway deflections and rotational resistance of the stiffeners against the plate rotation are not considered explicitly, but artificial torsional springs are introduced along the plate-stiffener connections. The developed analytical ELDA method is verified by means of ELDA by Finite Element Method (FEM). It is concluded that the analytical method estimates the buckling load of stiffened panels well. Post-buckling behavior of the stiffened panels is also simulated accurately when primary buckling takes place in local mode. As for the primary buckling of overall mode, the post-buckling behavior is simulated well when aspect ratio of the whole panel is close to unity. On the other hand, the post-buckling stiffness is overestimated by the analytical ELDA method in case of the small panel aspect ratios. This is because deflection components other than the assumed buckling modes develop shortly after the occurrence of the overall panel buckling in case of the wide panels.