SeyrüseferSeyir DefteriMühendislik → Kürevî Kabukların Doğrusal Burkulması - 3

Kürevî Kabukların Doğrusal Burkulması - 3

Seyir Defteri - Mühendislik
Perşembe, 19 Temmuz 2018

Sığ Kürelerin BurkulmasıKalan süre iyice azaldığı için hızlanmak gerekiyordu, bu durumda mukâvim tekne uçlarını kapatmaya yönelik yaklaşımlar üzerindeki değerlendirmelere kısaca da olsa daha hızlı devam etmek lâzımdı. Şimdi konunun bu üçüncü bölümünde sığ küreler ele alınacak.

Bir yarıküre üzerinde, azami çapından daha küçük bir bölümün meydana getirdiği yüzey parçası olarak açıklanabilecek sığ küreler mevcut bütün seçenekler içinde denizaltılar üzerinde kullanılması en çok tercih edilen geometrik yapılar olarak ifâde edilebilir.

Denizaltı inşası açısından böyle bir tercihin ağırlık kazanmasının başlıca sebebi sığ küre temelli yapıların diğer adaylara göre izâfi olarak daha kolay ve ucuz imâl edilebilmesi olarak gösterilebilir. Bununla birlikte çok derin dalışın hedeflendiği tasarımlarda tam yarıküre temelli kubbelerin de kullanılmasına rastlanabilmektedir. Geriye kalan seçeneklerden melez-küreler ise takip edecek bölümde ele alınabilir.


Bu çalışmada kullanılan yarım sığ-küre geometrileri

Resim.1) Bu çalışmada kullanılan, önişlem için Gmsh ile oluşturulmuş sığ-küre geometrileri.
1,00R gerçek yarıküredir. Resimdeki kırmızı noktalar söz konusu sığ küre geometrilerinin oluşturulduğu tam kürelerin merkez noktasını ifâde etmektedir.


Hesaplamalı çalışmalarda kullanılmak amacıyla sekiz adet sığ-küre geometrisi [Resim.1] ve hesaplama örgüleri Gmsh adlı açık-kaynak yazılım [1] ile oluşturuldu. Yukarıdaki resimde görülebildiği üzere üzere daha önceki çalışmaların bir devamı niteliğinde olunması sebebiyle, taban çapı (2R) yine 6,2m olarak ayarlandı. Sığ kürenin, üzerinden alındığı x*R yarıçapına sahip muhtelif modeller için bu taban yarıçapı değişkenine bağlı olarak uygun büyüklükteki serbest dörtgen temelli sonlu eleman modelleri ihraç edildi ve cidar elemanı olarak S8R tercih edildi.


1:1,50R Kusursuz Sığ Küre için CCX ile Hesaplanan Doğrusal Burkulma

1:1,50R Kusurlu Sığ Küre için CCX ile Hesaplanan Doğrusal Burkulma

Resim.2, 3) 1:1,50R kusursuz (üstte) ve kusurlu (altta) sığ küreler için CCX ile hesaplanan doğrusal burkulmaların ilk modları. Bütün modeller için elde edilen değerler [Resim.4] üzerinde görülebilir.


Hesaplama için de yine Calculix adlı açık-kaynak yazılım [2] kullanıldı. Bu kez üzerine geometrik kusurlar ihtiva eden modeller ile de hesaplamalar yapıldı ve kusursuz geometriler ile karşılaştırıldı.

Denizaltı mukâvim teknesi gibi çok büyük yükler altında çalışmak üzere tasarlanan yapıların inşalarında karşılaşılan en büyük zorluk tasarımdan ziyâde imalâttan kaynaklanır. Üretim esnasında ortaya çıkması kaçınılmaz olan bilhassa geometri ve malzeme kökenli çeşitli kusurlar belli sınırlar dahilinde tutulamadıklarında çok ciddi sıkıntılar ortaya çıkması kaçınılmazdır.


Kusursuz ve Kusurlu Sığ Küre Geometriler ve Kritik Burkulma Yükleri

Resim.4) Kusursuz ve kusurlu Sığ Küre geometrileri için özdeğer (doğrusal) yaklaşımı ile hesaplanan kritik burkulma yükleri. Taban çapı 6,2m, malzeme HY80, kalınlık 25mm.


Bu durumu hesaplamalı olarak biraz değerlendirebilmek için yukarıda görülen sekiz farklı sığ küre için hazırlanan 3B yüzey modelleri yanından üzerilerine bir miktâr geometrik kusur eklenmiş sekiz model daha oluşturuldu. Söz konusu kusurlar [Resim.3] üzerine görülebildiği şekilde, dört ek yeri üzerinde çökme varmış gibi ortaya kondu. Modeller üzerindeki azamî geometrik sapmalar yaklaşık olarak taban çapının %0,2'si civârında kurgulandı.

Velhasıl, kusursuz ve kusurlu bu yapılar için doğrusal (özdeğer) burkulma yaklaşımı için elde edilen kritik burkulma yükleri [Resim.4] üzerindeki gibi ortaya çıktı ve yaklaşık %0,2'lik geometrik kusur azamî dalış derinliğinde ortalama %42 gibi çok büyük bir kayba sebep oldu.

Diğer taraftan geometrik kusurların gerçek burkulma davranışı üzerindeki etkilerini daha iyi anlayabilmek için farklı kusur oluşumları üzerinde ve doğrusal olmayan yaklaşımlar ile çalışmak gerekmektedir...


YTDP

Son olarak [Resim.5]'i temel alarak meseleyi noktalayabiliriz. Birkaç sene önce Gölcük Askerî Tersanesinde YTDP1 çalışması için çok gecikmiş inşa faaliyetlerinin nihâyet başlamasından bir süre sonra proje kamuoyuna tanıtılmış fakat doğrusu bu hususta biraz da aşırıya kaçılmıştı.

Aşırıya kaçılması düşüncesi şundandır ki pek çok basın mensubunun içeriye alınıp istedikleri gibi herşeyi fotoğraflayabilmeleri sonucunda istihbaratî değeri olabilecek ve gizli kalması gereken pek çok önemli ayrıntı ortaya dökülmüş oldu. Böylesi hassas verilerin ortaya saçılmasına ne Doğuda (Çin ve Japon denizaltıları gibi) ne de Batıda (Amerikan veya İngiliz denizaltıları gibi) rastlanmaz...


Gölcükte Resi Sınıfının mukavim teknesi için İmâl edilen bir kıç kubbe

Resim.5) Gölcük'te ilk Reis Sınıfının mukâvim teknesi için imâl edilen kıç kubbe kaynak öncesi hazırlık safhasında.


Sonuçta bu denizaltı zaten bir alman projesidir ve dolayısı ile gerçek anlamda bir gizliği yoktur diye de düşünülebilir ki kısmen doğrudur fakat yine de hassas teknik verilerin korunmasına yönelik köklü bir disiplinden henüz oldukça uzak olduğumuzu göstermesi açısından önemlidir. Doğrusu bu örnek kendi elleriyle düşmanlarının işlerini kolaylaştıran İranlıların davranışı ile büyük bir benzerlik göstermesi açısından da dikkât çekmektedir.

Yine de meseleyi iyi tarafından ele alırsak; böylece Reis Sınıf denizaltıların kubbelerinin de yurt içinde imâl edildiği ortaya çıkmış oldu. Bu kesinlikle sıradan bir iş değildir. Denizaltı mukâvim teknesini yeterli hassasiyette inşa edebilmek son derece zorlu bir çalışmadır ve bu çalışmanın kendi içindeki en zorlu safhasını ise baş ve kıç (ve bizim denizaltılarda mevcut olmamakla birlikte sugeçirmez bölme perdesi) kubbelerin imâli oluşturur.

Bir iki örnek vermek gerekirse; S80 projesi olarak başlayan, çarşafa dolandıktan sonra amerikalıların yardımıyla S81+ projesi olarak güncellenerek devam eden İspanyolların yeni nesil denizaltı projesinin kubbeleri tamamen İngilizler tarafından üretilmektedir veya bazı Tip 214'lerin kubbeleri İsveçliler tarafından üretilmiştir vs...

Tabii [Resim.5]'e bakarak, görülen kubbe parçalarının ve bilhassa göbekteki taç levhasının, son derece zorlu bir iş olan soğuk şekillendirmesinin Türkiye'de mi yapıldığını yoksa diğer bazı 214'ler gibi İsveç'ten mi geldiğini söyleyemeyiz ama en azından bu safhadan sonrasının ve bir diğer zorlu safha olan baş kubbenin kovan geçişleri için işlenmesi ve donatılması çalışmalarının yurtiçinde ve üstelik tamamen ve gerçekten yerli sermayeli bir özel işletme tarafından gerçekleştirileceğini biliyoruz.

Görünen o ki imalât tarafında yeterli yapabilme bilgisine ve yeteneğine sahibiz fakat malzeme konusundaki sıkıntı da henüz devam etmektedir.

♦ Açıklamalar

1. YTDP: Yeni Tip Denizaltı Projesi [geri]

♦ Kaynaklar

1. Gmsh genelağ sitesi - http://gmsh.info
2. Calculix genelağ sitesi - http://calculix.de
 







Telif Hakkı © 1997-2018 [uskudar.biz] - sürüm 5.5.1 - Bütün Hakları Saklıdır. Kullanım şartları için tıklayın!
Joomla! GNU/GPL lisansı altında özgür bir yazılımdır.