Yapıların üç boyutlu katı elemanlarla modellenmesi

Bu çalışmada yapıların klasik sonlu elemanlar ile analizlerini gerçekleştirmek üzere bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Sonlu eleman analizlerinde literatürde yer alan 8 noktalı katı eleman kullanılmıştır. Bütün yapının tek seferde 8 noktalı katı elemanlarla modellenerek analiz edilmesi her zaman mümkün olmamaktadır. Çünkü yeterli hassasiyette analiz yapılabilmesi için gereken eleman sayısı, dolayısıyla düğüm noktası sayısı oldukça fazla olabilmektedir. Düğüm noktalarının aşırı olması durumunda ise ortaya çıkacak lineer denklem takımının bilgisayar bellek kapasitesinin çok üstünde olması durumu meydana gelecektir. Bu sorunun üstesinden gelebilmek için çalışma kapsamında problemin alt yapılara bölünerek çözülmesi üzerine çalışılmıştır. Bu amaçla ikinci bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Geliştirilen bilgisayar programları kullanılarak örnek problemler üzerinde analizler gerçekleştirilmiştir. Ele alınan örnek problemlerin çözümleri farklı boyutlardaki sonlu elemanlar kullanılarak karşılaştırılmıştır. Sekiz noktalı katı eleman için geliştirilen klasik sonlu elemanlar yazılımının literatür ile uyumlu sonuçlar verdiği görülmüştür. Ancak bilindiği gibi düğüm noktası sayısının artmasıyla beraber klasik sonlu eleman analizleri için bilgisayarın bellek kapasitesi bazı örneklerde yetersiz kalmıştır, diğer taraftan çözüm için harcanan süreler de oldukça fazla olmaktadır. Yapının alt yapılara bölünerek analiz edilmesi durumunda gereken bellek miktarı daha az olmaktadır. Bunun yanında analiz için harcanan sürelerin klasik sonlu eleman analizlerine göre 3 ile 74 kat daha hızlı olduğu gözlenmiştir. İki analiz sonucu arasındaki farkların ise %0,0 ile %6,91 arasında kaldığı gözlenmektedir. Çalışma kapsamında, alt yapı analiz yönteminin kullanılmasının çok hızlı ve başarılı sonuçlar verdiği sonucuna varılmıştır.