Mafsallı kulelerin hidrodinamik analizi
Hydrodynamic analysis of articulated towers
- Tez No: 152259
- Danışmanlar: PROF. DR. MUHİTTİN SÖYLEMEZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Denizcilik, Marine
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2004
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Deniz Teknolojisi Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 89
Özet
MAFS ALLI KULELERİN HİDRODİNAMİK ANALİZİ ÖZET Bu tezde, iki boyutlu düzlemde baş-kıç vurma hareketi yapan Mafsalh kulelerin hidrodinamik analizi yapılmıştır. Mafsalh kuleye gelen dalga kuvveti lineer (Airy) dalga teorisi kullanılarak hesaplanmıştır. Kulenin hem atalet rejiminde hem de direnç rejiminde çalıştığı varsayılmıştır. Rüzgar yükü bu analiz içerisinde mevcut değildir. Birinci bölümde, Mafsalh kuleler hakkında genel bilgiler verilmiştir. Bir mafsalh kuleyi oluşturan elemanlar şekil üzerinde tanıtılmıştır. Mafsalh kulelerin kullanış yerlerine ve amaçlarına göre avantaj ve dezavantajlarından bahsedilmiştir. Bir mafsalh kulenin nasıl çalıştığı açıklanmıştır. İkinci bölümde birinci derece dalga kuvveti altında bir mafsalh kulenin hareketi ve yapının tepkisi ile ilgilenilmiştir. Tek serbestlik derecesi (1-DOF) olan yapının dinamik hareket denklemlerinin detaylı bir matematik modeli türetilmiş ve bazı lineerleştirme işlemleri yapılarak frekans domeninde çözülmüştür. Lineerleştirme işlemi, lineer olmayan terimin, Fourier serisine açılarak, daha yüksek dereceli terimlerin ihmal edilmesiyle yapılmıştır. Üçüncü bölümde açık deniz yapılarının hidromekanik analizini oluşturan hidrostatik ve hidrodinamik analizlerinden bahsedilmiştir. Ayrıca bu bölümde, açık deniz yapılan, yapı ve dalga arasındaki etkileşime bağlı olarak hidrodinamik geçirgen yapılar ve hidrodinamik kompakt yapılar şeklinde sınıflandırılmışlardır. Dördüncü bölümde, zorlayıcı dalga kuvvetinin hesabı yapılmıştır. Hesaplarda lineer dalga teorisi kullanılmış, mafsalh kule üzerindeki dalga yükü Froude-Krilov yaklaşımıyla hesaplanmıştır. Beşinci bölümde, mafsalh kulenin düzlemsel hareketi incelenmiştir. Kulenin lineer olmayan atalet (kütle+ek su kütlesi), sönüm, direnç ve geri getirme kuvvetlerinden dolayı oluşan lineer olmayan hareketin diferansiyel denklemi türetilmiştir. Bütünkuvvet ve momentler, kulenin herhangi bir pozisyondaki etkileride göz önüne alınarak çıkartılmıştır. Bu yüzden, zamana bağlı lineer olmayan bir durum ortaya çıkmaktadır. Ortaya çıkan lineer olmayan diferansiyel denklem zaman domeninde IMSL Fortran Numerical Libraries'den de yararlanılarak Fortran 90 programlama dili yardımıyla çözülmüştür. Bu kütüphaneler hareketin diferansiyel denklemlerini çözmek için Runge-Kutta-Verner beş ve altıncı mertebe metodunu kullanmaktadır. Altıncı bölümde, bu hidrodinamik analizi gerçekleştirmek için geliştirilen YAMAN bilgisayar programı verilmiştir. YAMAN programının giriş/çıkış ve alt programlarını gösteren bir diyagram ve belli bir mantık sırasına göre dizilmiş algoritmaları gösteren programın akış diyagramı bu bölümde verilmiştir. Ayrıca bu kısımda YAMAN'da kullanılan alt ve ana programların özet tanımı sunulmuştur. Yedinci bölümde bir mafsallı kule tipi için hareketinin karakteristik cevap fonksiyonunu elde etmek amacıyla hareket denklemlerine zaman domeni simulasyon prosedürü uygulanmıştır. Sistemin hareket denklemleri zaman domeni simulasyon prosedürü uygulanarak çözülmüş ve frekans domenindeki sonuçlarla karşılaştmlmıştır. Bölümün sonunda, zamana bağlı grafikleri çizmek için EXCEL programından faydalanılmıştır. Sekizinci ve son bölümde, elde edilen sonuçların yorumları ve bu konu üzerinde çalışacak kişilere bazı tavsiyelerin bulunulduğu kısımlar yer almaktadır. xı
Özet (Çeviri)
HYDRODYNAMIC ANALYSIS OF ARTICULATED TOWERS SUMMARY In this thesis, hydrodynamic analysis of articulated towers in the planar motion are investigated. Wave loading acting on the articulated tower is calculated by using the linear (Airy) wave theory. The articulated tower is assumed that working in the inertia and drag regime. Wind loading is not included in the analysis. In Chapter 1, general information about articulated towers are given. Different samples of articulated towers which consist of a number of elements are introduced. The advantages and disadvantages of the articulated towers are mentioned comparing to their using of locations and aims. And also it is explained the way the articulated tower works. Chapter 2 is concerned with the prediction of the motion and structural response of single articulated tower under first-order wave excitation. The dynamic motion equations which are based on simple (1-DOF) and detailed mathematical models are derived and solved in the frequency domain by utilizing some linearization procedures. In the linearization procedure, the non-linear term of the angular velocity terms is expanded into Fourier series and the higher-order terms are ignored. Chapter 3 deals with both hydrostatic and hydrodynamic analysis, which together are referred to as“hydromechanical analysis”of offshore structures. In addition, offshore structures could be classified as hydrodynamically transparent or hydrodynamically compact depending on the interaction between seaway and construction in this chapter. In Chapter 4, existing wave forces has been calculated. Using the linear wave theory and The Froude-Krilov approach is applied to determine the wave loading on the articulated tower. XllIn Chapter 5, the planar response of an articulated tower is investigated. The non linear differential equation of motion is derived, including the non-linearities due to inertia (mass+added mass), damping, drag and restoring forces. All forces and moments are evaluated at the instantaneous position of the tower, therefore, they are time dependent and highly non-linear. The equation is then numerically solved in the time domain using FORTAN 90 computer language and also using the user-friendly EVILS Fortran Numerical Libraries which are provided in Developer Studio environment. These libraries are used to solve the differential equations of the motions based on Runge-Kutta-Verner fifth and sixth-order methods. In Chapter 6, YAMAN computer program which has been developed to perform the hydrodynamic analysis has been summarised in the thesis. A diagram displaying the simple input/output and subroutines layout of YAMAN and the basic flow of the computations according to the logical sequence of the algorithms are given in this chapter. In addition, this section presents a brief description of the main program and associated subroutines used in YAMAN. In Chapter 7, the time domain simulation procedure is applied to the motion equations to obtain motion response characteristic of single articulated tower configuration. The motion equations of the system are solved by employing the time domain simulation procedure and comparing these with the frequency domain solutions. At the end of the chapter, EXCEL is utilized file to create the time history graphics easily. In the final Chapter 8, the main emphasis is placed on drawing overall conclusions and on making some recommendations for future studies on this subject. xm
Benzer Tezler
- Hasarlı binalarda düşey deprem etkisi ve bir güçlendirme örneği
Vertical effect of ground motion to damaged buildings and an example of strengthening
CESUR LEVENT VASFİOĞLU
- Geleneksel mimaride yarım kubbelerin ana kubbenin yapısal davranışına etkileri
Effect of the semi-domes on the structural behavior of the central dome in the traditional architecture
OĞUZHAN KARABULUT
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
İnşaat MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA TÜRKMEN
- Tek katmanlı uzay kafes kubbelerde çapraz eleman kullanımının tasarıma etkisinin belirlenmesi
Effect of using bracing members on design of single layered ribbed dome
MUSTAFA ÖZCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiAkdeniz Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İZZET UFUK ÇAĞDAŞ
- Mafsallı robot tasarımı ve imalatı
Design and production of robot arm
BÜLENT KARATAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiHarran ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ DOĞAN
- Mafsallı kiriş yöntemiyle bazalt lifli kompozit donatının aderans performansının araştırılması
Investigation of bond performance of basalt fiber-reinforced polymer bars using the hinged beam method
MUHAMMET SEİS
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
İnşaat MühendisliğiDüzce Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET BEYCİOĞLU