Farklı Cidar Kalınlıklarına Sahip Siloların Sonlu Elemanlar Yöntemi (FEM) ile Analizi ve Yapı Ağırlığının Optimizasyonu

Gülşah Erdoğan; Hüseyin Güran Ünal

Farklı Cidar Kalınlıklarına Sahip Siloların Sonlu Elemanlar Yöntemi (FEM) ile Analizi ve Yapı Ağırlığının Optimizasyonu

2024

Gülşah Erdoğan | Hüseyin Güran Ünal

Bu çalışmada, tahıl depolaması amacıyla farklı sac kalınlıkları ve destek elemanlarına sahip 85 adet silo modeli oluşturulmuştur. Silo boyutları,1500×3000 mm sac tabakalar kesilmeksizin kullanılarak çapı 4,77 metre ve yüksekliği (çatı hariç) 10,5 olarak belirlenmiş ve araştırma süresince sabit tutulmuştur. Çalışmanın temel amacı, çelik siloların maliyetinin büyük kısmını oluşturan yapı malzemesini azaltarak maliyeti düşürmek için optimizasyon yapmaktır. Oluşturulan modeller için kaynaklanabilirlik, işlenebilirlik ve maliyet yönünden uygun malzeme olarak St44 yapı çeliği seçilmiştir. Silonun stabilitesini artırmak ve olası yapısal sorunları minimize etmek amacıyla, NPU ve lama destek elemanları tasarıma dahil edilmiştir. Oluşturulan silo modellerinin yapısal analizleri ANSYS sonlu elemanlar yazılımı ile gerçekleştirilmiştir. ANSYS yazılımı kullanılarak yapılan analizlerde, her bir silo modeli için statik yükleme koşulları altında oluşan toplam deformasyon, gerinim ve gerilme değerleri hesaplanmıştır. Ayrıca, her bir tasarımın toplam ağırlığı da değerlendirilmiştir. Bu analizler sonucunda elde edilen veriler karşılaştırılarak, en uygun performans ve maliyet dengesini sağlayan optimum silo tasarımı belirlenmiştir. İmalat sırasında sac kalınlığını artırmadan, yeterli destek elemanlarının kullanılması ile genel ağırlığın %58 oranında azaltılabileceği tespit edilmiştir. Bu bulgu, imalat sırasında malzeme maliyetlerini önemli ölçüde düşürmekte ve yapısal performansı koruyarak ekonomik bir çözüm sunmaktadır.

اظهر المزيد [+]