Bir sualtı pervane kanadının farklı iç geometriler için titreşim analizi

Su altı titreşimi denizdeki yaşamı veya deniz taşıtlarının konforunu olumsuz etkileyebilmektedir. Bu problemlerin üstesinden gelebilmek için geminin pervane gibi parçalarının dinamik tepkilerinin bilinmesi gerekmektedir. Deniz pervane kanadının titreşim analizi, dinamik tepkisi hakkında bilgi sahibi olmak için çok önemlidir. Bu sayede kanadın su altı ortamı veya dönme etkisi gibi farklı koşullar altında nasıl davrandığı öğrenilebilir. Hücresel gradyan çekirdek geometrisine sahip yapılar da daha iyi titreşim davranışı sergileyebilmektedir. Bu çalışmada ise katı model, petek model ve anti-tetrachiral model olmak üzere üç farklı çekirdek geometrisine sahip pervane kanatları SolidWorks programı ile tasarlanmış ve COMSOL Multiphysics programı ile analiz edilmiştir. Her bir kanadın doğal frekansları ve mod şekilleri hem serbest durum hem de su altı ortam koşulları için elde edilmiştir. Sonra hem iki durum birbiriyle karşılaştırılmış hem de üç farklı bıçak modeli kendi içinde kıyaslanmıştır. Ayrıca, rezonans durumu olup olmadığını görmek için her bir kanadın frekans tepki fonksiyonları elde edilmiştir. Kanatlar üzerindeki stres dağılımı da dahil edilmiştir. Bu çalışma sonucunda çalışma frekansı (6.67 Hz) her bir kanadın doğal frekansından uzak olduğu için rezonans durumunun olmadığı belirtilmiştir. Ayrıca su altında döndürme durumunda serbest duruma göre katı bıçak, petek bıçak ve anti-tetrachiral bıçak için sırasıyla yüzde 30,5, yüzde 32,7 ve yüzde 35 oranında frekans azalması vardır. Anti-tetrachiral bıçak, sualtı durumunda diğerlerine göre en düşük doğal frekansa sahiptir ve frekans azaltma oranı literatürdeki çalışmaya daha yakındır.