Denizcilik endüstrisinde katı-sıvı ve sıvı-sıvı karışımların iletilmesinde genellikle çözüm olarak kort bezi, sarılan tel ve kauçuk katmanlarından oluşan esnek kauçuk boruların esneklik, taşınabilirlik ve montaj kolaylığı gibi avantajlarıyla yaygın olarak kullanımı söz konusudur. Esnek kauçuk borularda zorlayıcı çalışma faktörlerinden başlıcası borunun deformasyonuna yol açan iç basınçtır. Deformasyonu azaltıcı faktör olarak sarılan telin sarım aralığı ve tel çapı emniyetli bir tasarım için dikkat edilmesi gereken parametrelerin başında gelmektedir. Literatürde yapılan çalışmalarda teorik olarak değinilen tel sarım aralığına karşın, tel çapının etkileri yeterince araştırılmamıştır. Bu çalışmada denizcilikte kullanılan esnek kauçuk borunun tel sarım aralığı ve tel çapının boru dayanımına etkisi Sonlu Elemanlar Yöntemi (Finite Element Method) (FEM) ile numerik olarak incelenmiştir. Buradaki kauçuk boru tasarımı seri üretilmek üzere olan standart boyutlara sahiptir, tasarımda tel çapı ve sarım aralıklarıyla ilişkili boru dayanımında iyileştirmeler hedeflenmiştir. Elde edilen sonuçlarda kauçuk deformasyonu üzerinde tel sarım aralığı ve tel çapının rolü araştırıldığında, tel çapının sadece dar sarım aralıklarında önemli olduğu görülmektedir. Sarım aralığı genişledikçe tel çapının etkisi azalmaktadır. Dolayısıyla dar sarım aralığı seçilmesini gerektiren konstrüksiyonlarda tel çapı tasarım dayanımında oldukça etkili bir parametredir. Ayrıca yalnızca tel çapı incelendiğinde, tel çapı arttıkça dayanıma etkisinde azalma görülmektedir. Buradan anlaşılacağı üzre tel çapı özellikle düşük sarım aralıklarında etkili olmaktadır. Bunların yanı sıra yalnızca tel sarım aralığı incelendiğinde, sarım aralığının etkisinin eksponansiyel olduğu bulunmuş olup, tel sarım aralığı arttıkça boru deformasyonu da katlanarak artmaktadır. Ayrıca çalışmada Sonlu Elemanlar Yöntemi’nde Rebar (reinforcement-bars) yaklaşımı başarıyla uygulanmış olup, tel sarım aralığı ve tel çapının esnek kauçuk boru dayanıma etkisi vurgulanmıştır. "Bu çalışma birinci sırada yer alan yazarın Yıldız Teknik Üniversitesi, fen bilimleri enstitüsünde yapılan yüksek lisan tezinden üretilmiştir. ORCID NO: 0009-0001-3154-5527"
Anahtar Kelimeler: Esnek Kauçuk Boru, Sonlu Elemanlar Metodu, FEM, Kauçuk, Kort Bezi
|
