TR
EN
Topoloji Optimizasyonu ile Gemi Çift Dip Konstrüksiyonu Dolu Döşek Tasarım İyileştirilmesi
Abstract
Bu çalışma, ticari gemi inşasında kullanılan dolu döşek elemanlarının topoloji optimizasyonu yoluyla yapısal ağırlıklarının azaltılmasını amaçlamaktadır. Gemilerde yaygın olarak kullanılan çelik levhalar, çeşitli açıklıklar eklenerek hafifletilmektedir. Ancak mevcut açıklık tasarımlarının çoğu deneyime dayalı olup, yapısal verimlilik açısından optimizasyona açıktır. Bu araştırmada, enine sistemli bir geminin çift dip yapısındaki dolu döşek elemanları için farklı genişlik (1,8–4,2 m) ve kalınlıklarda (10–40 mm) standart dışı açıklık tasarımları önerilmiştir. Autodesk Fusion 360 yazılımının şekil optimizasyonu modülü kullanılarak, yüksekliği 1200 mm olan levha modellerine bölgesel dip yükleri uygulanmıştır. Tüm analizlerde yapısal ağırlığın %50 azaltılması hedeflenmiştir. Optimizasyon sonuçları, her genişlik ve kalınlık için optimum açıklık sayısını ve geometrik düzenleri belirlemiştir. Ayrıca, optimize edilen tasarımlar statik gerilim analizleri ile değerlendirilmiş, maksimum gerilme bölgeleri ve büyüklükleri analiz edilmiştir. Sonuçlar, döşek genişliğinin artışıyla açıklık sayısının arttığını, kalınlığın artışıyla ise açıklık kenarlarında daha geniş köşe yarıçaplarının oluştuğunu göstermiştir. Tüm optimize edilmiş modellerde, maksimum gerilme değerleri izin verilen 150 MPa sınırının altında kalmıştır. Özellikle 3,6 m genişlik, 20 mm kalınlık ve %50 malzeme korunumuna sahip modelin en uygun çözümü sunduğu belirlenmiştir. Bu çalışma, gemi çift dip yapılarında dolu döşeklerin topoloji optimizasyonu ile hafifletilmesine yönelik önemli bulgular sunmaktadır.
Keywords
References
- [1] Ehrlenspiel K, Kiewert A, Lindemann U, Hundal MS, editors. Factors that influence Manufacturing Costs and Procedures for Cost Reduction. Cost-Efficient Design, Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg; 2007, p. 143–384. https://doi.org/10.1007/978-3-540-34648-7_7.
- [2] Novikov A V, Barmin AA, Mudrova AA, Yasinskaya Y V. System analysis of the features of using information models in shipbuilding. J Phys Conf Ser 2019;1333:032090. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1333/3/032090.
- [3] Kim H, Lee S-S, Park JH, Lee J-G. A model for a simulation-based shipbuilding system in a shipyard manufacturing process. Int J Comput Integr Manuf 2005;18:427–41. https://doi.org/10.1080/09511920500064789.
- [4] Yilmaz AF, Konal M. Enhanced Container Ship Hatch Cover using Topology Optimization Method for Lightweight Design and Optimal Costs. Journal of Offshore Mechanics and Arctic Engineering 2025:1–16.
- [5] Wang G, Feng Y, Dai Y, Chen Z, Wu Y. Optimization design of a windshield for a 12,000 TEU container ship based on a support vector regression surrogate model. Ocean Engineering 2024;313:119405.
- [6] Liu Z, Cho S, Takezawa A, Zhang X, Kitamura M. Two-stage layout–size optimization method for prow stiffeners. International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering 2019;11:44–51.
- [7] Putra GL, Kitamura M, Takezawa A. Structural optimization of stiffener layout for stiffened plate using hybrid GA. International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering 2019;11:809–18.
- [8] Um T-S, Roh M-I. Optimal dimension design of a hatch cover for lightening a bulk carrier. International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering 2015;7:270–87.
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Optimization Techniques in Mechanical Engineering
Journal Section
Research Article
Authors
Early Pub Date
June 26, 2025
Publication Date
June 30, 2025
Submission Date
March 23, 2025
Acceptance Date
June 20, 2025
Published in Issue
Year 2025 Volume: 13 Number: 2
APA
Yılmaz, A. F. (2025). Topoloji Optimizasyonu ile Gemi Çift Dip Konstrüksiyonu Dolu Döşek Tasarım İyileştirilmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım Ve Teknoloji, 13(2), 763-776. https://doi.org/10.29109/gujsc.1663786
AMA
1.Yılmaz AF. Topoloji Optimizasyonu ile Gemi Çift Dip Konstrüksiyonu Dolu Döşek Tasarım İyileştirilmesi. GUJS Part C. 2025;13(2):763-776. doi:10.29109/gujsc.1663786
Chicago
Yılmaz, Ahmet Fatih. 2025. “Topoloji Optimizasyonu Ile Gemi Çift Dip Konstrüksiyonu Dolu Döşek Tasarım İyileştirilmesi”. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım Ve Teknoloji 13 (2): 763-76. https://doi.org/10.29109/gujsc.1663786.
EndNote
Yılmaz AF (June 1, 2025) Topoloji Optimizasyonu ile Gemi Çift Dip Konstrüksiyonu Dolu Döşek Tasarım İyileştirilmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 13 2 763–776.
IEEE
[1]A. F. Yılmaz, “Topoloji Optimizasyonu ile Gemi Çift Dip Konstrüksiyonu Dolu Döşek Tasarım İyileştirilmesi”, GUJS Part C, vol. 13, no. 2, pp. 763–776, June 2025, doi: 10.29109/gujsc.1663786.
ISNAD
Yılmaz, Ahmet Fatih. “Topoloji Optimizasyonu Ile Gemi Çift Dip Konstrüksiyonu Dolu Döşek Tasarım İyileştirilmesi”. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 13/2 (June 1, 2025): 763-776. https://doi.org/10.29109/gujsc.1663786.
JAMA
1.Yılmaz AF. Topoloji Optimizasyonu ile Gemi Çift Dip Konstrüksiyonu Dolu Döşek Tasarım İyileştirilmesi. GUJS Part C. 2025;13:763–776.
MLA
Yılmaz, Ahmet Fatih. “Topoloji Optimizasyonu Ile Gemi Çift Dip Konstrüksiyonu Dolu Döşek Tasarım İyileştirilmesi”. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım Ve Teknoloji, vol. 13, no. 2, June 2025, pp. 763-76, doi:10.29109/gujsc.1663786.
Vancouver
1.Ahmet Fatih Yılmaz. Topoloji Optimizasyonu ile Gemi Çift Dip Konstrüksiyonu Dolu Döşek Tasarım İyileştirilmesi. GUJS Part C. 2025 Jun. 1;13(2):763-76. doi:10.29109/gujsc.1663786
