Topoloji Optimizasyonu ile Gemi Çift Dip Konstrüksiyonu Dolu Döşek Tasarım İyileştirilmesi

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.