Analiz Modeli Oluştururken Yapabileceğimiz 6 Büyük Hata

Birçok modern simulasyon programına verdiğimiz basitleştirilmiş geometri ve sınır koşulları ile renkli bir takım sonuçlar alıyoruz. Bu renkli sonuçları kontrol etmeden bir üst yöneticiye sunmak  bizi bazen utanç verici durumlara sokabilir. Bu yazımızda sizlere, simulasyon yazılımlarından aldığımız sonuçları paylaşmadan önce yapabileceğimiz 6 büyük hatadan bahsedeceğiz.

Analiz programında modelimizi oluşturduktan sonra, çöz sekmesi ile analiz modelimize ait sonuçları saniyeler içerisinde (modelin büyüklüğüne göre değişken) ekranımızda görebiliyoruz. Tabi bu işlem sırasında simulasyon programına canı gönülden güveniyoruz. Fakat yazılımın bunu yaparken görev aşkı ile bunu yaptığının farkında olmayabiliyoruz. Bilgisayar destekli mühendislik programı, verdiğimiz mesh ve sınır koşullarını bir diferansiyel denklemler yığınına çevirdikten sonra, bu denklemleri çözmek için matrislere yerleştirip %100 hassasiyet ile çözüyor. Bu işlemleri yaparken program bize güveniyor ve yaptığımız işi bildiğimizi düşünüyor.

1) Kütleler Çok Kritik

İlkokul yıllarına dönersek, fen bilgisi derslerinde ilk öğrendiğimiz şeylerden biri ağırlık ve ağırlığın hangi parametreler ile değiştiğiydi. Bilgisayar destekli mühendislik programının verdiği uyarıları dikkate almadan kütle yerine ağırlık girerek yapacağımız bir analizde, yer çekimi ivmesinin etkisini(yada model içerisine girilmiş farklı ivmelerin) yapı üzerinde oluşturduğu etkiyi görmeden analiz yapmış oluruz. Eğer bir cisim üzerine Dünya’nın herhangi bir yerinde yer çekimi etki ediyorsa, yapılacak bir dinamik analizde de yer çekiminin etki etmesi gerekmektedir.

2) Girdiğiniz rakamları bir kez daha kontrol edin

 Bir çok sonlu elemanlar programına veri girerken veya sonuçları değerlendirirken kullanılan değerler birimsizdir. Bu değerlerin hangi birim sisteminde olacağı tamamen kullanıcıya bırakılmıştır. Model kurulmaya SI birim sistemi ile başlanmış ise farklı birim sistemleri kullanılarak model içerisine veri girişi yapılmamalıdır. Birim sistemleri arasında geçişler, hata yapmaya müsait bir ortam yaratmaktadır. Hangi birim sistemi ile başladıysak sonuçları aldıktan sonra bile aynı birim sistemi ile devam etmenizi öneriyorum.

4) Yanlış Malzeme Özelliklerinin Kullanılması

Eğer çok özel bir malzeme kullanmıyorsak , malzeme özelliklerini internet üzerinde çok rahat bulabiliriz. Fakat internet üzerinde  bulduğumuz bir malzeme değerinin arka planında ne olduğuna dikkat etmek gerekir. Örneğin bulduğumuz bir akma gerilmesi değeri  uydurma bir değer olabileceği gibi, laboratuvar ortamında yapılmış birden fazla testin ortama bir değeri de olabilir.

Eğer bulduğumuz değer ortalama bir akma değeri ise ve yapılan tasarım düşük bir güvenlik payı kullanılarak oluşturulmuş ise parçanın çalışma şartları altında deforme olabileceği tehlikesi vardır. Bu nedenle bulduğumuz her malzeme özelliğini analizlerde kullanmamız gerekir. Kullanılan değerlerin nasıl ve ne şekilde oluşturulduğuna dair elimizde bir referansın olması sonuçları değerlendirirken bize yardımcı olacaktır.

Ayrıca bir çok sonlu elemanlar programın varsayılan malzeme modeli olarak izotropik malzeme modeli kullanmaktadır. Fakat doğada bulunan bir çok malzeme bu şekilde çalışmamaktadır(Ağaç,karbon fiber kompozit vb). Diğer bir değişle, malzeme bir yönde çok sert olabilirken farklı bir yönde yumuşak bir karakteristiğe sahip olabilir.

Programlarının bir çoğunda malzeme modelleri küçük yer değiştirmelerde söz konusu olacak şekilde lineer olarak oluşturulmaktadır.  Fakat özellikle kritik yüklemler altında parçalar üzerinde yüksek yer değiştirmelere oluşabilir. Kullandığımız malzeme modelini oluşan deformasyona göre seçmemiz gerekir. Yüksek deformasyonların oluşacağını tahmin ettiğimiz analizlerde hyperelastik malzeme modelleri kullanmamız gerekmektedir.

5) Yanlış Gerilim Tipinin Seçilmesi

Oluşturduğumuz sonlu elemanlar modeline ait sonuçları incelerken, programlar bizlere çok fazla sayıda gerilme sonucunu sunar. (Asal gerilmeler, kesme gerilmeleri ,von Mises gerilmesi vb. ) Sonuçlar değerlendirilirken yanlış bir gerilme tipinin seçilmesi kritik durumların ortaya çıkmasına neden olabilir.

Alüminyum, çelik gibi sünek malzemelerde von Misses gerilmesinin kullanılması, akma gerilmesi ile karşılaştırma yapılması yeterli olacaktır. Gevrek malzemeler için ise Rankin ve Columb gibi kriterlerin kullanılması gerekmektedir.

6) Her Aşamada Denetim

Belkide yapılabilecek en büyük hata model oluşturma sırasında kontroller yapmadan model oluşturmaktır. Bu tip kontroller en sonda alınacak büyük hatanın önüne geçerken, aynı zamanda modelde hata araması yapılıp daha hızlı sonuç almamızı sağlayacaktır.