Page 53 - 01

HİDROSTATİK BASINCA MARUZ DIŞTAN TAKVİYELİ SİLİNDİRİK 51
KABUKLARIN ASİMETRİK BURKULMASI

HİDROSTATİK BASINCA MARUZ DIŞTAN TAKVİYELİ SİLİNDİRİK
KABUKLARIN ASİMETRİK BURKULMASI

Bülent FIRAT*, Yalçın ÜNSAN*
*İstanbul Teknik Üniversitesi, Gemi İnşaatı ve Deniz Bilimleri Fakültesi

ÖZET

Bu çalışmada denizaltı mukavim teknelerinde ana yapısal eleman olarak yaygın biçimde kullanılmakta
olan takviyeli silindirik kabukların türdeş hidrostatik basınç altında burkulması incelenmiştir. Bu tip
yapıların temel burkulma modlarından biri olan asimetrik burkulma modu, gerçekleştirilmiş olan deneysel
çalışmada incelenmekte ve deneyin sonuçları sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak gerçekleştirilen
sayısal çözüm ile karşılaştırılmalı olarak verilmektedir. Oluşturulan bir denizaltı mukavim teknesinin
boyutları ölçeklenerek küçük ölçekli model oluşturulmuş ve bu model imal edilerek modelin boyutlarına
uygun şekilde imal edilmiş olan test tankında deney gerçekleştirilmiştir. Sayısal çözümü
gerçekleştirebilmek için ABAQUS sonlu elemanlar paket programından faydalanılmıştır.

Anahtar kelimeler: Asimetrik burkulma; Hidrostatik basınç; Takviyeli silindirik kabuklar; Nonlineer
Burkulma.

1. Giriş

Kabuk yapılar ağırlıklarına oranla oldukça etkin bir mukavemet elemanı olmaları sebebiyle
mühendislik yapılarında sıkça tercih edilirler. Bu yapıların kiriş elemanlarla desteklenmesi ile
yapısal etkinlikleri çok daha fazla artırılabilmektedir. Bu makalede ele alınan konu ise enine
halka şeklinde takviyelerle desteklenmiş silindirik kabuk yapıların türdeş dış basınç altında
yapısal stabilite problemidir. Makalede seçilen bu takviyeli silindirik kabuk geometrisi ise
denizaltı mukavim teknelerinin ana yapısal elemanı olarak yaygın biçimde kullanılmaktadır. Dış
basınç altındaki yapıların en önemli yapısal sorunlarının başında üzerinde oluşan basma
gerilmelerinin etkisinden dolayı burkulma olayı yer almaktadır. Denizaltı mukavim tekneleri de
dış basınca maruz kaldıklarında, üzerlerine etkiyen basınç belli bir değere ulaştığı zaman
stabilitelerini kaybederek burkulurlar. Bu makalede takviyeli silindirik kabukların asimetrik
burkulması deneysel ve sayısal çalışmalar ile incelenmiş ve sonuçlar karşılaştırılmıştır.

2. Takviyeli Silindirlerin Burkulması

Dış basınca maruz takviyeli silindirlerde üç temel burkulma modu bulunmaktadır. Bunlar
takviyeler arasındaki kabuğun simetrik burkulması, asimetrik burkulması ve takviyelerle sacın
birlikte çöktüğü genel kararsızlık burkulma modudur [1]. Aşağıdaki şekilde bu üç burkulma
moduna ait temsili resimler yer almaktadır.

Sayı 1, 2015 GiDB|DERGi