Elektrikli bir otobüsün tavan şasi komponent yerleşiminin belirlenmesi ve analizi
Optimization of roof chassis component layout and structure analysis of an electric bus
- Tez No: 1005971
- Danışmanlar: PROF. DR. CAN HAŞİMOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Otomotiv Mühendisliği, Automotive Engineering
- Anahtar Kelimeler: Elektrikli Otobüs, Yapısal Analiz, Tavan Yerleşimi, Electric Bus, Structural Analysis, Roof Component Placement
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Otomotiv Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, elektrikli bir otobüsün tavan şasisine yerleştirilen komponentlerin optimum yerleşim planının belirlenmesi hedefi kapmasında yapısal bütünlük üzerindeki etkileri analiz edilerek değerlendirilmiştir. Elektrikli otobüslerin tavan bölgesine yerleştirilen batarya modülleri, klima sistemleri, invertörler ve yardımcı ekipmanlar gibi ağır ve hacimli komponentler yüklenici karkas üzerinde ciddi miktarda yükler oluşmasına sebep olurken aynı zamanda ağırlık merkezi ile gövde dayanımı bakımından kritik bir rol oynamaktadır. Bu nedenle, bu bileşenlerin tavan şasisi üzerindeki konumları yapısal dayanım ve araç ağırlık merkezi açısından kritik önem arz etmektedir. Bununla birlikte sürüş anındaki güvenliğin sağlanmasında doğrudan etkiye sahiptir. Çalışmada, tavan şasiye yerleştirilen komponentlerde değişim olmaması şartıyla üç farklı yerleşim senaryosu oluşturulmuştur. Komponentlerin yerleri ilk senaryoda tavan üzerinde tam ortada olacak şekilde yerleştirildiği düzendir. Bu yerleşimle yük dağılımının eşit olmasıyla birlikte burulma etkilerinin azaltılması amaçlanmıştır. İkinci senaryoda komponentler arka bölgeye yakın konumlandırılarak arka şasi üzerindeki yük artışı ve yapısal zorlanmalar incelenmek istenmiştir. Son senaryoda ise komponentler aracın ön kısmına yakın olacak şekilde yerleştirildiği senaryodur. Bu yerleştirme ile, sürüş anındaki güvenlik ve araç önünden gelecek olan titreşimlere karşı şasinin davranışı değerlendirmek istenmiştir. Her bir senaryoda bileşenlerin uyguladığı yükün farklı bölgelere etki etmesi sağlanarak; tavan şasisinin yapısal tepkilerini karşılaştırılabilmesi amaçlanmıştır. Belirtilen bu konumlandırma biçimleri baz alınarak modellemeler yapılmış olup sonlu elemanlar yöntemi (FEM) ile analiz edilmiştir. Dikey yüklemeler, dinamik titreşimler ve burulma etkileri özellikle dikkate alınarak analizler yapılmıştır. Her senaryoda elde edilen gerilme dağılımları, deformasyon değerleri ve doğal frekanslar karşılaştırılmıştır. Elde edilen analiz çıktıları doğrultusunda, yapısal güvenlik kriterlerine en uygun ve de üretim açısından uygulanabilir olan yerleşim planı önerilmiştir. Aynı zamanda, tavan şasisinin hafifletilmesi ve rijitliğinin artırılması için öneriler sunulmuştur. Her senaryo yapısal dayanım, titreşim karakteristiği, üretim kolaylığı ve bakım erişilebilirliği yönünden karşılaştırılmıştır. Elde edilen bulgular, optimum yerleşim senaryosunun belirlenmesini sağlamış, sonuçlar grafikler ile desteklenmiştir. Bu çalışmanın, elektrikli otobüs tasarımlarında tavan komponent yerleşiminin mühendislik açısından değerlendirilmesine katkı sağlaması ve sektöre yönelik bir referans belge oluşturması amaçlanmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, the structural effects of component placement on the roof chassis of an electric bus are analyzed to determine the optimum layout plan. Heavy and bulky components such as battery modules, air conditioning systems, inverters, and auxiliary equipment, which are mounted on the roof of electric buses, exert significant loads on the supporting framework. These components play a critical role in the vehicle's center of gravity and body strength. Therefore, their positioning on the roof chassis is of great importance in terms of both structural integrity and vehicle dynamics, and it directly affects driving safety. In the study, three different layout scenarios were created under the condition that the components themselves remained unchanged. In the first scenario, the components are positioned symmetrically at the center of the roof. This configuration aims to achieve balanced load distribution and reduce torsional effects. In the second scenario, components are located near the rear section, allowing investigation of increased load and structural stress on the rear chassis. In the third scenario, components are placed closer to the front of the vehicle. This arrangement was intended to evaluate the chassis behaviors against vibrations originating from the front while driving and to examine its effect on vehicle safety. By ensuring that each scenario applies the same total load to different areas of the chassis, the structural responses of the roof chassis were comparatively evaluated. Finite Element Method (FEM) was used for modelling and analysis, with special focus on vertical loads, dynamic vibrations, and torsional effects. The resulting stress distributions, deformation values, and natural frequencies of each scenario were compared. Based on the analysis results, the most structurally safe and manufacturable layout plan was proposed. In addition, suggestions were made to reduce weight and increase stiffness of the roof structure. The findings are presented with supporting graphics, and this study aims to contribute to the engineering evaluation of roof component placement in electric bus designs and serve as a reference document for the sector.
Benzer Tezler
- Elektrikli otobüslere yönelik yüksek kapasiteli batarya paketinin konfigürasyonu ve izlenmesi
Configuration and monitorization of high capacity battery package intended for electric buses
FUNDA SEYİTOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERKAN ATMACA
- Kentiçi raylı sistemler ve metrobüs işletme maliyeti değerlendirilmesi :İstanbul örneği
Operating cost evaluation of urban railways and brt systems: İstanbul case
BURAK BİROL
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Ulaşımİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT ERGÜN
- Elektrikli bir otobüsün farklı sürüş çevrimlerindeki rejeneratif frenleme enerjisinin değişiminin incelenmesi
Investigation of regenerative braking energy change in different driving cycles of an electric bus
MERT CAN KÖSEALİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN GÜMÜŞ
- Şehir içi tipte bir otobüsün hibrid dönüşümünün tasarım analizi
Hybrid transform design analysis of an urban bus
GÜRKAN ALKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DOĞAN GÜNEŞ
- Yakıt hücreli hibrit elektrikli otobüs ve geleneksel dizel otobüsün şehiriçi sürüş koşullarında analizi
Analysis of a fuel-cell hybrid and a diesel bus under urban driving conditions
MERT ARIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEREF SOYLU