Bir depolama tankı içerisinde akışkan veya buğday gibi yükleri tanımlamak istediğinizde yer çekiminin etkisi ile yüzeye uyguladığı basınç artmaktadır. Bu duruma da hidrostatik basınç denilmektedir. Solidworks Simulation ile bizler bahsettiğimiz hidrostatik analizi kolay bir şekilde gerçekleştirebiliriz. Aşağıda gördüğünüz basit bir tank modeli üzerinden bahsetmiş olduğumuz analizi gerçekleştirelim.
SOLIDWORKS ile Adım Adım Depolama Tankının Hidrostatik Analizi
1- Analizimizi statik analiz türüyle gerçekleştiriyor olacağız. Bundan dolayı yeni bir statik analiz oluşturuyoruz.
2- İlk olarak tüm analizlerde olduğu gibi modelimize malzeme ataması gerçekleştireceğiz. Bu çalışmamız için Alaşım Çelik malzemesini kullanacağız.
3- Sonrasında modelimize fikstür tanımlaması gerçekleştiriyoruz. Seçtiğimiz üç yüzeyden sabit geometri fikstürü uyguluyoruz.
4- Bu işlemleri gerçekleştirdikten sonra hidrostatik analiz için kritik noktaya gelmiş bulunuyoruz .Kritik noktamız tabi ki tank içerisine uygulanacak basıncı sisteme tanımlamaktır. Peki neden kritik nokta?
Kritik olmasının sebebi, uygulayacağımız basıncın seçili yüzeylerde eşit olmayacak şekilde uygulanmasından dolayı kaynaklanmaktadır. Basıncı uygularken bloğumuzun başında belirttiğimiz basınç değişimine uygun olacak şekilde bizler de sisteme basıncımızı tank dibine doğru artacak şekilde uygulayacağız.
Basınç uygulamasına geçmeden önce tankın tam yüzeyine denk gelecek şekilde bir referans koordinat sistemi oluşturuyoruz. Bunun sebebi bizler tankın tam dolu olduğunu ve bu kapasitedeki suyun uygulamış olduğu basıncı dahil edeceğimiz için yardımcı bu noktaya konumlandırıyoruz.
Önce üst yüzeyin merkezine bir referans nokta atıyoruz.
5- Sonra atadığımız noktaya az önce bahsettiğimiz referans koordinat sistemini atıyoruz.
6- Koordinat sistemimizi de konumlandırdıktan sonra artık basıncımızı uygulayabiliriz.
Burada bahsettiğimiz gibi uygulayacağımız basınç eşit olmayacağı için “eşit olmayan dağılım” sekmesini aktifleştiriyoruz. Burada kartezyen koordinat yapısı ile uygulamayı seçiyoruz. Buradaki kritik nokta ise resimde gördüğünüz gibi denklem düzenle kısmıdır.
Burada denklemde şunu yapmaktayız. Yukarıdaki görselin açıklama kısmında da gördüğünüz gibi uygulanacak basıncı x,y ve z eksenlerinde hangi formüle göre uygulayacağını ayarlamaktayız.
Suyun yoğunluğu 997 kg/m³ ama analizlerde yuvarlanmış değer 1000 kg/m3 kullanılabiliyor ve biz de bu analizimizde bu şekilde kullanacağız. Yer çekimi ivmesi 9,81 m/sn2 ve yükseklik koordinat sistemine göre tanımlanmalıdır. Dikkat edilmesi gereken nokta basınç birimi N/m (paskal) alınmalıdır ve değer “1” paskal verilmelidir.
Denklemi bu şekilde düzenleyip basıncı uyguladığımızda model üzerinde basıncı gösteren sembolik oklardan da basıncın artarak aşağıya indiğini görebilmekteyiz.
Analiz Sonuçlarının Alınması
Basınç değerini uyguladıktan sonra varsayılan olarak mesh uygulaması yaparak analizimizi yürütüyoruz.
Analizimizin sonucunda aşağıdaki görsellerde sırasıyla stres, yer değiştirme ve güvenlik faktörü grafiklerini görmekteyiz. Sonuç olarak akma mukavemet değerini aştığımız için bu çalışma için revizyon yapmalıdır. Gerekiyorsa tasarımsal değişikler ya da malzeme değişimlerine gidilerek sağlıklı değerler elde edilmeye çalışılmalıdır.
SOLIDWORKS Simulation ile en efektif şekilde hayata geçirebilirsiniz. SOLIDWORKS hakkında daha fazlası için bloğumuzu takip edebilirsiniz.
