Çift yönlü akışkan-yapı etkileşim modellemesinin açık deniz sistemlerine uygulanması

Günümüz dünyasının en büyük problemi enerji teminidir. Ülkeler arası rekabet ve ekonominin en önemli belirleyicisidir. Açık deniz yapıları bu ihtiyaca cevap verebilecek niteliktedir. Gerek petrol ve doğalgaz gibi tüketilebilir kaynakların çıkarılabilmesi, gerekse rüzgar dalga gibi yenilenebilir enerjisi kaynaklarından faydalanabilmek için açık deniz yapılarına yönelim artmıştır. Arsa maliyetleri ve kara rezervlerinin azalması, enerji üretim tesislerinin inşasının karadan denize doğru kaymasını sağlamıştır. Enerji üretimi için en bilinen ve uygulanan açık deniz yapısı tipi platformlu kafes sistemlerdir. Platformlar deniz tabanı ile olan bağlantı tiplerine göre; sabit, gergi ayaklı ve yüzen tipler olarak farklı bölümlere ayrılabilir. Bu tez çalışmasında deniz tabanına sabit, üç ayaklı ve dört ayaklı iki farklı kafes tipi platform üç farklı model olarak ABAQUS sonlu elemanlar programında tasarlandı. Katı modeller ABAQUS/Explicit çözücüsünde, akışkan modeller ise programın ABAQUS/Cae kısmında tasarlanıp rüzgar ve dalga yükleri etki ettirildi. Çalışmada tasarlanan dört ayaklı modellerin bir tanesinde taşıyıcı profillerin bir parçası çıkartılıp, diğer iki modelle benzer koşullar altında aynı etkiye maruz bırakılarak karşılaştırılmış ve sonuçlar incelenmiştir. Açık deniz yapıları gemi yanaşmaları ya da ticari geçişler sırasında zaman zaman hasar görebilmektedir. Böyle bir senaryo varsayılarak platformların birinde profil kaybı sonrası hizmet vermeye devam ettiği durum da incelenmiştir. Program analizi ve elle yapılan tahkikler ile sonuçlar karşılaştırılmış, platformların zamana göre deplasman ve gerilme değerleri karşılaştırılmıştır. Yapıların doğal frekans değerleri ile ilgili mod şekilleri, maksimum gerilme ve deplasman değerleri incelenmiştir. Yapısal çıktıların yanında dalga serbest yüzey hareketiyle beraber yapıya etki eden dalga kuvvetleri yarı analitik ve nümerik olarak elde edilerek nümerik analiz tahkik edilmiştir.