Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: AHMET AYKUT NARİNOĞLU
Danışman: Fatih Alemdar
Özet:
Tel halatlar ekonomik olarak kullanılabilecek taşıyıcı sisteme uygun tasarım prensibine sahip köprü yapıları, asansör ve kren tipi kaldırma-taşıma amacıyla kullanılan sistemlerde veya madencilik alanında taşıma ihtiyacı gibi çeşitli amaçlara cevap verme niteliğine sahiptirler. Tel halatların en önemli özellikleri eğilmede ve burulmada az rijitliklere sahip olmalarıdır. Bu özelliklerinden ötürü iç kuvvetlerin aktarılmasında kabloların üzerine gelecek kuvvet taleplerini düşük bırakmakta, kablo kesitlerinde momentlerin, çekme kuvvetlerine oranla çok düşük seviyelerde oluşması ve yüksek çekme kuvvetlerini karşılayabilmeleri halatların çok geniş açıklıklarda kullanılmasında etkili bir rol oynamaktadır.
Halatlar yapısal olarak birden çok demetin bir araya gelmesiyle oluşur. Demetlerin konfigürasyonu, türleri ve kendi içlerinde farklı geometrik özelliklere sahip olmaları çeşitli türdeki halatları meydana getirmektedir. Halatlar merkez çekirdeklerinin oluşumun göre de ayrışmaktadırlar. Halatların merkez çekirdekleri demet ya da halat formunda olabilmektedir. Merkez çekirdeği demet formunda olan halatlar çekirdeği saran demetlerle farklılık gösteriyorsa bağımsız çekirdekli tel halat olarak adlandırılırlar. Bağımsız tel halat çekirdeğini 3. katman dış demetin sarması ile 19x7 çelik özlü tel halat meydana gelmektedir. Basit demetler, bir merkez tel ve onu saran 6 adet dış telin belirli bir dönme açısıyla sarılmasıyla oluşturulurlar. Bu demetleri saran dış teller helisel forma sahiptir ve helis açısına bağlı olarak demet uzunluğu boyunca belirli bir tur sayısını (adım sayısı) tamamlarlar. Çok katmanlı demet basit demetten farklı olarak 3. katman dış telin eklenmesi ile elde edilir.
Bu yüksek lisans tez çalışmasında eksenel yüklü tel demet ve halatların nümerik hesaplama yöntemi ile çözülerek karşılaştırılmaları yapılmıştır. İlk olarak Love’ın geliştirdiği teoriye göre ince tel için denge denklemleri oluşturulmuştur. Ayrıca Love’ın geliştirdiği bu çalışma tel halat teorisinin başlangıcı olarak kabul edilmiştir. Castello Love’ın ince tel için geliştirdiği denklemleri temel alarak çelik özlü demetin davranışını çalışmıştır. Öncelikle Costello‘nun eksenel yüklü tel demetin davranışına yönelik oluşturduğu denklemler sunulmuş; demet geometrisi, basit demetin eksenel davranışı, yük şekil değişimi ilişkisi incelenmiştir. Costello‘nun basit demet için oluşturduğu denklemler çok katmanlı demet ve diğer halat türleri için geliştirilmiştir. Bu şekilde bağımsız tel halat çekirdeğinin ve 19x7 çelik özlü tel halatın nümerik çözümü yapılmıştır.
10 mm çapında basit düz demet, çok katmanlı demet (3 katmanlı), bağımsız tel halat çekirdeği (IWRC) ve 19x7 çelik özlü tel halatın ayrı olarak eksenel davranışları elde edilmiştir. Demet ve halatların kendi eksenel davranışları içerisinde tel ve demetlerin davranışları belirlenmiştir. Nümerik çözümü yapılan demetlerin sonlu elemanlar programı Abaqus ile eksenel kuvvet-şekil değiştirme diyagramları karşılaştırılmıştır. Halatların ise deney sonuçları ile nümerik hesaplar kontrol edilmiştir. Farklı çaplardaki (4, 6, 8, 10, 12 ve 14 mm) demet ve halatların nümerik hesaplarla tel ve demetlere bağlı olarak efektif kesit kullanımları ve gerilme düzensizlikleri grafikleri oluşturulmuştur. Farklı çaplardaki demet ve halatlar için elde edilen sonuçların karşılaştırılmış ve demet ve halat çapları-tel ilişkileri irdelenmiştir.