Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi

Benzer belgeler
Makale SONLU ELEMANLAR METODU İLE GERİLME ANALİZİ : KALIN CİDARLI SİLİNDİRİK BORULARA UYGULAMA (7) GIRIŞ. M. Cüneyt FETVACI "

Düzlem Kafes Sistemlerin ANSYS Paket Programı ile Optimum Geometri Tasarımı

Yığma yapı elemanları ve bu elemanlardan temel taşıyıcı olan yığma duvarlar ve malzeme karakteristiklerinin araştırılması

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

ENİNE DİKİŞLİ KAYNAK BAĞLANTILARINDA GERİLME ANALİZİ

Uzay Çatı Sistemlerinin ANSYS Paket Programı Kullanılarak Statik Analizi

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM HAFTA 6 COSMOSWORKS İLE ANALİZ

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM HAFTA 6 COSMOSWORKS İLE ANALİZ

Derin Çekme İşlemi Üzerine Kalıp Geometrisinin Etkisinin Sonlu Elemanlar Analizi

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN VE MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 8 Sayı: 3 s Ekim 2006

UNİFORM SICAKLIK UYGULANMIŞ METAL MATRİSLİ KOMPOZİT DİSKİN ISIL GERİLME ANALİZİ

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

Şekil 1. DEÜ Test Asansörü kuyusu.

SONLU ELEMANLAR (FINITE ELEMENTS) YÖNTEMİ

DÜZLEM ÇUBUK ELEMAN RİJİTLİK MATRİSİNİN DENEYSEL OLARAK BELİRLENMESİ

DİŞDİBİ GERİLMELERİNİN ANALİZİ İÇİN DÜZ DİŞLİ ÇARKLARIN SONLU ELEMAN MODELLENMESİ

33. Üçgen levha-düzlem gerilme örnek çözümleri

İstanbul Teknik Üniversitesi Uçak ve Uzay Bilimleri Fakültesi

Düzlemine Dik Doğrultuda Yüklenmiş Tabakalı Kompozit Levhalarda Elasto-Plastik Gerilme Analizi

ST 37 ÇELİĞİNİN ANSYS PROGRAMINDA BASINCA BAĞLI OLARAK MEKANİK GERİLMELERİN İNCELENMESİ

YAPI MÜHENDİSLİĞİ BİLGİSAYAR UYGULAMALARI

PERDELERDEKİ BOŞLUKLARIN YATAY ÖTELENMEYE ETKİSİ. Ayşe Elif ÖZSOY 1, Kaya ÖZGEN 2 elifozsoy@hotmail.com

Dersin Adı Dersin İngilizce Adi Seçmeli / Zorunlu. Tez Çalışması Thesis Zorunlu Computer Applications in Civil Engineering

p 2 p Üçgen levha eleman, düzlem şekil değiştirme durumu

MAK4061 BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM

BİR JET EĞİTİM UÇAĞI KOKPİTİNİN YAPISAL ANALİZLERİ

KAVELALI MOBİLYA KÖŞE BİRLEŞTİRMELERİNİN SONLU ELEMANLAR ANALİZİ. Ergün Güntekin FINITE ELEMENT ANALYSIS OF DOWELED FURNITURE CORNER JOINTS

ARAÇ KAPI SIZDIRMAZLIK PROFİLLERİNDE KULLANILAN MALZEMELERİN SES İLETİM KAYBININ MODELLENMESİ VE DENEYSEL OLARAK DOĞRULANMASI

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ (Y.L.) PROGRAMI EĞİTİM ÖĞRETİM YILI DERS KATALOĞU

İNM 415 GEOTEKNİK MÜHENDİSLİĞİNDE SAYISAL ÇÖZÜMLEMELER

KOMPOZĐT VE SANDVĐÇ KĐRĐŞLERDEKĐ HASAR ŞĐDDETĐNĐN TĐTREŞĐM BAZLI ANALĐZLER VE YAPAY SĐNĐR AĞLARI ĐLE TESPĐTĐ

MMU 420 FINAL PROJESİ

L KESİTLİ KİRİŞTE KAYMA MERKEZİNİN ANSYS İLE VE DENEYSEL YOLLA BULUNMASI

RÜZGAR YÜKÜNÜN BİR TİCARİ ARAÇ SERVİS KAPISINA OLAN ETKİLERİNİN İNCELENMESİ

ELASTİSİTE TEORİSİ I. Yrd. Doç Dr. Eray Arslan

Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Teknoloji Fak. Enerji Sistemleri Mühendisliği Böl. Muğla b

ÇİFT ANADAL TABLOSU. Code Course name T R C ECTS IE CENG ECE MECE MSE CE ME 113

R 1Y kn R 1X R 1Z R 4Y R 3Y 4 R 4X R 3Z R 3X R 4Z. -90 kn. 80 kn 80 kn R 1Y =10 R 1X =-10 R 4Y =10 R 1Z =0 R 3Y =70 4 R 3X =-70 R 4X =0

SONLU ELEMANLAR YÖNTEMI ile (SAP2000 UYGULAMASI) 3D Frame Analysis. Reza SHIRZAD REZAEI

ÇİFT ANADAL TABLOSU. ME 203 Statics NA NA ME 211 Thermodynamics I NA NA

DİFERANSİYEL QUADRATURE ELEMAN METODU (DQEM) İLE YAPI ELEMANLARININ STATİK ANALİZİ

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi DESIGN OF VISUAL SPUR GEAR MATERIALS WITH COMPUTER

YARI RİJİT BİRLEŞİMLİ ÇELİK ÇERÇEVELERİN ANALİZİ

DÖRTGEN DELİKLİ KOMPOZİT LEVHALARDA ELASTO- PLASTİK GERİLME ANALİZİ

SIZDIRMAZLIK ELEMANLARININ MONTAJI VE YÜKSEK BASINÇ ALTINDAKİ DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ

Kimya Mühendisliğinde Uygulamalı Matematik

BİLGİSAYAR DESTEKLİ MÜHENDİSLİK SEMİNERİMİZE HOŞGELDİNİZ!!! HAZIRLAYAN: H.NAZIM EKİCİ

İTÜ DERS KATALOG FORMU (COURSE CATALOGUE FORM)

kılavuz rayı konsolları ve tırnakları hakkında sınırlı sayıda yayınlanmış çalışma bulunmaktadır.

MMU 402 FINAL PROJESİ. 2014/2015 Bahar Dönemi

PULLUK ÇATILARINDA SONLU ELEMANLAR YÖNTEMĠYLE GERĠLME ANALĠZĠ. Moulboard Plough Design Modifications Using Finite Element Method

Elastisite Teorisi Hooke Yasası Normal Gerilme-Şekil değiştirme

KALIN CİDARLI SİLİNDİR

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi

Güçlendirme Alternatiflerinin Doğrusal Olmayan Analitik Yöntemlerle İrdelenmesi

Sistem Modelleme ve Simülasyon (SE 360) Ders Detayları

ÇOK KATLI BETONARME YAPILARIN DİNAMİK ANALİZİ

Olasılık ve İstatistik (IE 220) Ders Detayları

MMU 420 FINAL PROJESİ. 2015/2016 Bahar Dönemi. Bir Yarı eliptik yüzey çatlağının Ansys Workbench ortamında modellenmesi

1. YARIYIL / SEMESTER 1

DİŞLİ POMPA KAPAK KALINLIKLARININ BELİRLENMESİ

PERDELĠ BETONARME YAPILAR ĠÇĠN DOĞRUSAL OLMAYAN ANALĠZ METOTLARI

Daire Eksenli Yapı Elemanlarının Tamamlayıcı Fonksiyonlar Yöntemi ile Statik Analizi

Pnömatik Silindir Tasarımı Ve Analizi

BİR ASANSÖR KABİNİ SÜSPANSİYONU İÇİN DÜŞME ANALİZİ

Sınır Eleman Yöntemi (MFGE 508) Ders Detayları

GRAVİTE-MANYETİK VERİLERİNE ÇEŞİTLİ MODELLERLE YAKLAŞIM AN APPROACH FOR THE GRAVITY-MAGNETIC DATA WITH VARIOUS MODELS

DERS BİLGİ FORMU. Dersin Adı / Course Name. Ders. Laboratuvar Local Credit. (saat/hafta) / (hour/week) : Lisans / Undergraduate

İNCE CİDARLI BASINÇLI TÜPLERİN SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİYLE ANALİZİ

PROSES TASARIMINA GİRİŞ [1-4]

CETP KOMPOZİTLERİN DELİNMELERİNDEKİ İTME KUVVETİNİN ANFIS İLE MODELLENMESİ MURAT KOYUNBAKAN ALİ ÜNÜVAR OKAN DEMİR

T.C. GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ DENEYLER II DERSİ

Taş, Yaman ve Kayran. Altan KAYRAN. ÖZET

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ YÜKSEK LİSANS PROGRAMI AKIŞ DİYAGRAMI

UYGULAMALI ELASTİSİTE TEORİSİ

GEOTEKNİK MÜHENDİSLİĞİNDE SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİ - TEMEL BİLGİLER -

Sıvı Depolarının Statik ve Dinamik Hesapları

tarih ve 548 sayılı Eğitim Komisyonu Kararı Eki-2-A

ÖZGEÇMİŞ VE YAYINLAR LİSTESİ

Bilgisayarlı Çizim (COMPE 473) Ders Detayları

Tarihi Niksar Kulak Kümbetinin Deprem Altındaki Sismik Davranışının Değerlendirilmesi

Ders Tanımlama Formu

TEKNOLOJĐK ARAŞTIRMALAR

Murat Tolga Özkan 1, İhsan Toktaş 2, Eylül Demir 3, Anıl Salih Tokdede 4. Özetçe. Abstract. 1. Giriş. 1. Malzeme ve Yöntem.

Ders Kodu Ders Adı İngilizce Ders Adı TE PR KR AKTS Ders Kodu Ders Adı İngilizce Ders Adı TE PR KR AKTS

YALOVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ UYGULAMALI MÜHENDİSLİK MODELLEMESİ

Mukavemet 1. Fatih ALİBEYOĞLU. -Çalışma Soruları-

hir Osmangazi Üniversitesi, Mühendislik

Olasılık ve İstatistik (IE 220) Ders Detayları

Doç. Dr. Bilge DORAN

PETEK YAPILI SANDVİÇ YAPILARDA KÖPÜK DOLGUNUN KRİTİK BURKULMA YÜKÜNE ETKİSİNİN SAYISAL OLARAK TESPİTİ

English for Academic Reading & Speaking I İngilizce Akademik Okuma ve Konuşma I. Introduction to Civil Engineering İnşaat Mühendisliğine Giriş

BİR OFİS İÇİN TERMAL KONFOR ANALİZİNİN HESAPLAMALI AKIŞKANLAR DİNAMİĞİ YÖNTEMİ İLE MODELLENMESİ VE SAYISAL ÇÖZÜMÜ

BURULMA DENEYİ 2. TANIMLAMALAR:

DOĞA BİLİMLERİ MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDSİLİĞİ ÖĞRETİM PLANI 1. YARIYIL 2. YARIYIL

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

EĞRİSEL YAPI ELEMANLARININ ETKİN SAYISAL ANALİZİ ÜZERİNE BİR ARAŞTIRMA 1. A Study on An EfficientNumerical Analysis of TheCurvedStructuralElements

Ön şart D. Kodu Dersin Adı T U L AKTS MAT101. English for Academic Reading & Speaking I İngilizce Akademik Okuma ve Konuşma I

KLİMA SANTRALLERİNDEKİ BOŞ HÜCRELER İÇİN TASARLANAN BİR ANEMOSTAT TİP DİFÜZÖRÜN AKIŞ ANALİZİ

Transkript:

Journal of Engineering and Natural Sciences Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi Sigma 004/ KALIN CİDARLI BORULARA SINIR ELEMAN VE SONLU ELEMAN METODLARININ UYGULANMASI M. Cüneyt FETVACI *, C. Erdem İMRAK, Koray KESİKÇİ İstanbul Teknik Üniversitesi, Makine Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Gümüşsuyu-İSTANBUL Geliş/Received: 08.10.003 Kabul/Accepted: 1.04.004 APPLICATION OF BOUNDARY ELEMENT AND FINITE ELEMENT METHODS TO THE THICK WALLED CYLINDRICAL PIPES ABSTRACT Numerical methods are extensively used to solve engineering problems adequately. Due to the developments in computer technology, commercial software enables to use numerical methods impressively. In this study boundary elements and finite elements, widely used numerical methods in engineering, are studied. The modeling steps and the application procedures of both methods to pressurized thick-walled cylindrical pipes are examined and results are compared. Keywords: Thick walled cylindrical pipe, boundary element method, finite element method. ÖZET Mühendislik problemlerinin tatminkar olarak çözülmesinde sayısal metotlar yaygın olarak kullanılmaktadır. Bilgisayar teknolojisindeki gelişmelere bağlı olarak geliştirilen paket programlar sayısal metotların etkin kullanımını sağlamaktadır. Bu çalışmada yaygın kullanılan sayısal metotlardan sınır elemanlar ve sonlu elemanlar metotları ele alınmıştır. Her iki metodun modelleme adımları ve içten basınçlandırılmış kalın cidarlı boru problemine uygulanması ele alınmış ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Anhatar Sözcükler: Kalın cidarlı boru, sınır eleman metodu, sonlu eleman metodu. 1. GİRİŞ Bilgisayar teknolojisinde yazılım ve donanım bakımından hızlı gelişmeler sayısal metotların mühendislik problemlerinin çözümünde yaygın olarak kullanılmasını sağlamıştır. Analitik olarak çözülemeyen ve deneysel yönden çok tekrar gerektiren problemlerin modellenmesinde tercih edilen bu yöntemler, kullanıcı dostu paket programların uygun maliyetle elde edilebilmesiyle her disiplinden mühendislik problemlerinin incelenmesinde tercih edilmektedir [1,]. Sonlu farklar (FDM), sonlu elemanlar (FEM) ve sınır eleman (BEM) metodları mühendislik problemlerinin analizinde kullanılmaktadır. Bu metodlarla düzlemsel problem geometrisinin modellenmesi Şekil 1 de gösterilmiştir. Sonlu elemanlar yönteminin yetersiz kaldığı veya bilgisayar destekli mühendislik sistemlerinin çözmekte zorlandığı uygulamalarda yeni bir metoda gereksinim duyulduğundan ve incelenen parça ile alandaki ağlarının tanımlanmasında göreceli olarak yavaş işlem yaptığından sınır elemanlar metodu, daha güçlü bir alternatif olarak ortaya çıkmıştır. Sınır elemanlar * Sorumlu Yazar/Corresponding Autor: e-mail: fetvacic@itu.edu.tr ; tel: (01) 93 13 00 / 470 74

Kalın Cidarlı Borulara Sınır Eleman ve Sonlu... metodunun en önemli üstünlükleri ise, tüm hacim yerine sadece yüzeyin göz önüne alınmasının yeterliliği ve daha basit ağ yapıları kullanılması, tasarım değişiklikleri sonucu, ağın yeniden yapılandırılmasını gerektirmemesidir [3]. Şekil 1. Sayısal metotlarla problemin modellenmesi Bu çalışmada sınır eleman ve sonlu eleman metotlarının genel özellikleri ve modellemede takip edilen adımlar ele alınmıştır. Metotların özellikleri karşılaştırılmıştır. Temel bir uygulama olarak içten basınçlandırılmış kalın cidarlı silindirik boru problemi ele alınmıştır. Problemin sonlu elemanlar metoduyla analizi için ANSYS paket programı, sınır elemanlar metoduyla analiz için ise BEASY paket programı kullanılmıştır.. İÇTEN BASINÇLANDIRILMIŞ KALIN CİDARLI BORU Kalın cidarlı içten basınçlandırılmış boru problemi ile metodların modelleme ve çözümlemedeki özellikleri karşılaştırılmıştır. Problem düzlem şekil değiştirme problemi olarak ele alınmıştır [1,3,4]. Kalın cidarlı boru malzemesi olarak homojen ve isotropik yapıya sahip olduğu kabul edilen alüminyum seçilmiştir. Buna göre malzeme sabitleri olan poisson oranı ν=0,3 ve elastisite modülü E=730000 MPa dır [4]. İçten 100 MPa basınçla basınçlandırılmış kalın cidarlı boruda oluşan teğetsel gerilmeleri veren genel ifade, geometri ve boyutları Şekil de gösterildiği gibi r 0 dış çap, r i iç çap ve R herhangi bir çap olmak üzere aşağıdaki şekilde ifade edilmiştir [5]. Şekil. İçten basınçlandırılmış kalın cidarlı boru geometrisi [4] 75

M. C. Fetvacı, C. E. İmrak, K. Kesikçi Sigma 004/ t P r + 0 1 β 1 R = σ (1) Burada dış çapın iç çapa oranı β (=r 0 / r i ) ile tanımlanmıştır. Buna göre iç çap ve dış çapta meydana gelen teğetsel gerilmeler (1) ifadesinden elde edilir. σ = P t R= r i β ( β + 1) 1 ve σ = P 1 t R= r0 β İçten basınçlandırılmış kalın cidarlı boruda oluşan teğetsel gerilmelerin değişimi, iç çap 50 mm den dış çap 100 mm ye kadar hesaplanmış ve Şekil 3 de gösterilmiştir. () Şekil 3. Kalın cidarlı borudaki teğetsel gerilmeler Kalın cidarlı boruda herhangi bir çaptaki radyal gerilmeleri veren genel ifade aşağıda yazılmıştır. r P r 0 1 β 1 R = σ (3) Burada, P iç basıncı, dış çapın iç çapa oranı β (=r 0 / r i ) ile tanımlanmıştır. Buna göre iç çap ve dış çapta meydana gelen radyal gerilmeler (3) ifadesinden elde edilir. σ r = P ve σ = 0 (4) R= r i r R=r0 İçten basınçlandırılmış kalın cidarlı boruda oluşan radyal gerilmelerin değişimi, 50 mm den 100 mm ye kadar değişimi hesaplanmış ve Şekil 4 de gösterilmiştir. Kalın cidarlı borunun herhangi bir çapında meydana gelen radyal doğrultudaki yer değiştirme ise U R P R r = 1 ν + 1+ ν E ( ) ( ) ( ) 0 β 1 R olarak ifade edilir ve radyal doğrultudaki yer değiştirme miktarları, R çap değeri iç çap olan 50 mm den dış çap olan 100 mm ye kadar hesaplanmış ve Şekil 5 de gösterilmiştir. (5) 76

Kalın Cidarlı Borulara Sınır Eleman ve Sonlu... Şekil 4. Kalın cidarlı borudaki radyal gerilmeler Şekil 5. Analitik çözümden elde edilen radyal yer değiştirme 3. PROBLEMİN SINIR ELEMANLAR METODU İLE ANALİZİ Sınır eleman metodunda modelin elemanlara ayrılması sadece sınırlarda gerçekleşmekte ve karmaşık geometri kolaylıkla modellenmektedir. Gerilme ve yerdeğiştirme gibi değişkenlerin hızlı değiştiği bölgelerin modellenmesi sonlu elemanlar metoduna göre hassas bir şekilde gerçekleşmektedir [1,6]. Kalın cidarlı borunun sınır eleman modeli Şekil 6 da gösterilmiştir. Sınır eleman modeli 60 adet sabit dereceden elemanla tesis edilmiştir. Yüzeydeki noktalar dahil olmak üzere 6 noktada gerilme ve yerdeğiştirme değerleri hesaplanmıştır. 77

M. C. Fetvacı, C. E. İmrak, K. Kesikçi Sigma 004/ Şekil 6. Kalın cidarlı borunun sınır eleman modeli BEASY paket programı kullanılarak sınır eleman modeli yaratılan kalın cidarlı boru, içten 100 MPa basınçla basınçlandırılmış ve cidarda oluşan teğetsel ve radyal gerilme dağılımı Şekil 7 de görüldüğü gibi elde edilmiştir [7]. (a) Teğetsel gerilme (b) Radyal gerilme Şekil 7. Sınır elemanlar metoduyla elde edilen gerilmeler 4. PROBLEMİN SONLU ELEMANLAR METODU İLE ANALİZİ Ele alınan bir problemin sonlu elemanlar metodu ile modellenmesi, çözümlenmesi ve çözüm sonuçlarının değerlendirilmesi paket programlarda üç ayrı modülde gerçekleştirilmektedir. Analizde modele sınır şartlarının tatbik edilmesine kadar olan işlemler programın ön-işlemci modülünde, modelin çözümlenmesi çözümleyici modülünde ve ek hesaplamalar ile sonuçların sayısal veya görsel değerlendirilmesi işlemleri ise son-işlemci modülünde gerçekleştirilmektedir. Geometrik modelin kenarlarına elaman sayı ve dağılımını belirleyen parametreler tatbik edilerek problemin sonlu eleman modeli, 8-düğüm noktalı eşparametrik dörtgen eleman (PLANE8) kullanılarak elde edilmektedir [8-10]. Kalın cidarlı boru problemi iki boyutlu gerilme problemi olarak ele alınmış, geometri ve yükleme şartlarındaki düzlemsel simetri nedeniyle, bütününü karakterize eden 1/4 formunda 78

Kalın Cidarlı Borulara Sınır Eleman ve Sonlu... radyal doğrultuda 40, teğetsel doğrultuda 50 olmak üzere toplam 000 adet ikinci dereceden eleman ile Şekil 8 de görüldüğü gibi oluşturulmuştur [9,11,1]. Şekil 8. Kalın cidarlı borunun sonlu elemanlar modeli Eleman yoğunluğu gerilmenin yüksek olması beklenilen iç bölgede yüksek tutulmuş ve dış çapa doğru tedrici olarak azaltılmıştır. Sonlu elemanlar metodu kullanılarak analizi yapılan kalın cidarlı borunun teğetsel ve radyal gerilme dağılımları Şekil 9 da görülmektedir. (a) Teğetsel gerilmeler (b)radyal Gerilmeler Şekil 9. Kalın cidarlı boruda oluşan gerilme dağılımı 5. ÇÖZÜMLERİN KARŞILAŞTIRILMASI Kalın cidarlı boru probleminde teğetsel ve radyal gerilmelerin değişimi ile x ekseni boyunca yer değiştirmeler, sınır elemanlar (BEM) ve sonlu elemanlar (FEM) metodlarında ayrı ayrı elde edilmiş ve Şekil 10 da gösterimiştir [9,13]. Sonlu elemanlar yönteminde tüm alanın ağ ile ayrıştırılması gerekirken, sınır elemanlar yönteminde ağ ile ayrıştırılması gereken sadece yüzeydir. Böylece ağ sayısındaki azalmadan dolayı, problemin derecesi bir derece azalmaktadır. Sonlu elemanlar yönteminde genel çözümün 79

M. C. Fetvacı, C. E. İmrak, K. Kesikçi Sigma 004/ bir parçası olarak tüm alanın çözümü hesaplanmakta, ancak sınır elemanlar yönteminde öncelikle sınırın çözümü yapılmakta, gerekiyorsa alan içindeki noktaların çözümü bağımsız bir adım olarak gerçekleştirilmektedir. Böylece, analiz yapılacak detaylar sınırda veya alan içerisinde belli bir bölgede olduğundan tüm alanın analizine gerek kalmamaktadır. FEM teğetsel gerilme BEM teğetsel gerilme FEM radyal gerilme BEM radyal gerilme FEM radyal yer değiştirme BEM radyal yer değiştirme Şekil 10. Sınır eleman ve sonlu eleman metoduyla elde edilen değerler Bu çalışmada ele alınan problemin sonlu eleman modellenmesinde 000 adet eleman kullanılmış, sınır eleman modelinde ise sadece 60 adet eleman kullanılmıştır. Analiz neticesinde aynı seviyedeki doğruluk için sınır eleman metodunda daha az sayıda eleman kullanıldığı görülmektedir. 80

Kalın Cidarlı Borulara Sınır Eleman ve Sonlu... 5. SONUÇLAR Bu çalışmada analitik çözümü bilinen bir problem ele alınmış ve analitik çözüm ile sonlu eleman ve sınır eleman çözümünün karşılaştırılması yapılmıştır. Sayısal metodlar mühendislik problemlerinin analizinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Gerilme analizinde sonlu eleman ve sınır eleman metodları yaygın olarak kullanılmaktadır. Çalışmada bu metodların özellikleri karşılaştırılarak verilmiştir. Örnek problemin incelenmesinde sınır eleman metodunun aynı seviyedeki bir doğruluk için daha az sayıda elemanla sonlu eleman metoduna göre avantaj sağladığı görülmektedir. Ayrıca sınır eleman metodunda problem sadece sınırlarda modellendiğinden veri hazırlama ve hesaplama maliyeti açısından sonlu eleman metoduna göre tercih edilmesini sağlamaktadır. TEŞEKKÜR Bu çalışmaya 1943 no lu proje ile destek veren İTÜ. Araştırma Fonu teşekkürle anılır. REFERANSLAR [1] Becker, A.A., The Boundary Element Method in Engineering, McGraw-Hill Publ., Cambridge, 199. [] Hsu,T., Sinha, D.K., Computer Aided Design: An Integrated Approach, West Publishing Company, St. Paul, 199. [3] Brebbia, C.A., Dominguez, J., Boundary Elements: An Introductry Course, McGraw Hill Publ., London, 199. [4] Aliabadi, M.H., The Boundary Element Method : Applications in Solids and Structures, Wiley, West Sussex, 00. [5] Krishnamachari, S.I., Applied Stress Analysis of Plastics: A Mechanical Engineering Approach, Von Nostrand Reinhold, New York, 1993. [6] Çelik, M., Sınır Eleman Yaklaşımı ve Sonlu eleman ile Karşılaştırılması, Kara Harp Okulu Bilim Dergisi, 8, 1, 83-97, 1998. [7] Brebbia, C.A., BEASY : A Boundary Element System of Structural Analysis Systems, Pergamon Press, Oxford, 1986. [8] Moaveni, S., Finite Element Analysis: Theory and Application with ANSYS, Prentice Hall, New Jersey, 1999. [9] Fetvacı, M.C., Sonlu Elemanlar Metodu ile Gerilme Analizi: Kalın Cidarlı Silindirik Borulara Uygulama, Mühendis ve Makina, 43, 508, 4-46, 00. [10] Fagan,M.J., Finite Element Analysis, Longman Scientific and Technical, England, 199. [11] Budynas, R.G., Advanced Strength and Applied Stress Analysis, McGraw-Hill, Singapore, 1999. [1] N.N., ANSYS User s Manual for Revision 5.0, Swanson Analysis System Inc., Houston, 199. [13] İmrak, C.E, Fetvacı, M.C., Sınır Eleman ve Sonlu Eleman Metodlarının Karşılaştırılması, II. Makina Tasarım ve İmalat Teknolojileri Kongersi Bildiri Kitabı, 6-7 Eylül 003, Konya, 17-4. 81