Sınır Eleman Yönteminin Boru Problemlerine Uygulanması

Abstract

Bu çalışmanın amacı, sınır eleman yönteminin kullanılması ile geniş kullanım alanına sahip boru problemlerinin çözülmesidir. Kesit ölçülerinin ve şeklinin yerdeğiştirme ve gerilmeleri nasıl etkilediğinin incelenmesi de amaçlanmıştır. Problemlerde boru malzemesi olarak üretimde en çok tercih edilen beton ve polietilen alınmıştır. Gömülü veya açıkta bulunan borular için sadece statik yükler altındaki durum incelenmiştir. Yükler düşük olduğundan malzemelerin lineer elastik olarak davrandığı kabul edilerek çözüm yapılmıştır. Ayrıca malzemeler viskoelastik olmasına rağmen yine aynı gerekçeden ötürü sünme etkileri ihmal edilmiştir. Bu sebeple problemlerde sabit elastisite modülü kullanılmıştır. Herhangi bir kesit için istenilen noktada gerilme ve yerdeğiştirme bileşenlerinin hesaplanabilmesi için Fortran Programlama dili kullanılarak bir program geliştirilmiştir. Program, çözüm için Sınır Eleman Metodu (SEM) esas alınarak yazılmıştır. Sonuçlar literatürdeki çalışmalarla karşılaştırıldığında, programla elde edilen çözümlerin mühendislik açısından yeter yakınsaklığı sağladığı gözlenmiştir.

The purpose of this study is to solve the pipe problems which have range usage area by using boundary element method(BEM). The investigation of effects of shape and sizes of cross-section on displacements and stresses is also intended. Polyethylene and concrete which are chosen mostly in industry were selected as pipe materials in examples of this study. For buried or not buried pipes, the state under static loads are dealt with only. During calculation, it was accepted that the materials behaves like linear-elastic because loads are low. Although materials are viscoelastic, creep effects are neglected because of the same reason. So, a constant modulus of elasticity was used in the problems. To obtain the components of displacement and stress in the specific point, a program was improved by Fortran programming language. While program was being written, boundary element method (BEM) is accepted as the way of solution. The comparison of the results with the examples given in the literature was in a good agreement.