Optimization and design of door anti-intrusion bar used on the doors of passenger vehicles
Binek araçların kapılarında kullanılan kapı koruma barı tasarımı ve optimizasyonu
- Tez No: 1015498
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TALİP ÇELİK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Otomotiv Mühendisliği, Automotive Engineering
- Anahtar Kelimeler: Optimum tasarım, Otomotiv tasarımı, Plastik tasarım, Tasarım optimizasyonu, Ürün maliyeti, Optimum design, Automotive design, Plastic design, Design optimization, Product cost
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, binek araç kapılarında güvenlik amacıyla kullanılan kapı koruma barlarının tasarım, malzeme ve montaj yöntemleri açısından yapısal performansları incelenmiştir. Çalışmanın temel amacı, farklı tasarım tipleri ve malzemelerin, araç güvenliği ve ağırlık azaltımı üzerindeki etkilerini değerlendirmek ve optimum tasarım-malzeme-montaj kombinasyonunu ortaya koymaktır. Bu kapsamda, iki farklı koruma barı tasarımı (boru tipi ve panel tipi) CATIA yazılımı kullanılarak üç boyutlu olarak modellenmiş ve her biri için üç farklı mühendislik malzemesi tanımlanmıştır: AISI 304 çelik, Alüminyum 7000 serisi ve Polietereterketon'dur (PEEK). Her tasarım ve malzeme kombinasyonu, kaynaklı ve perçinli olmak üzere iki farklı montaj yöntemi ile modellenmiş, böylece toplam 12 farklı analiz senaryosu oluşturulmuştur. Statik analizler, ANSYS Workbench ortamında gerçekleştirilmiş ve her model üzerine 9.000 N sabit kuvvet uygulanarak deformasyon ve gerilme değerleri elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, en yüksek yapısal dayanımı panel tipi tasarım, AISI 304 çelik malzeme ve kaynaklı montaj yöntemi sağlamıştır. Ancak otomotiv sektöründe ağırlık azaltımı önemli bir kriter olduğundan, daha hafif bir alternatif olarak PEEK malzeme detaylı şekilde incelenmiştir. 2 mm kalınlıktaki PEEK yeterli dayanım göstermemiş, ancak 4 mm kalınlığa çıkıldığında AISI 304 ile benzer performans sağladığı görülmüştür. Çalışma sonucunda, PEEK malzemenin doğru kalınlıkta kullanılması koşuluyla çeliğin yerine geçebilecek hafif ve güvenli bir alternatif oluşturabileceği değerlendirilmiştir. Ayrıca, kalıp maliyetleri ve üretim kolaylığı gibi ek faktörlerin de malzeme seçiminde önemli olduğu vurgulanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the structural performance of door intrusion beams used in passenger car doors was investigated in terms of design, material, and assembly methods. The primary objective of the study is to evaluate the effects of different design types and materials on vehicle safety and weight reduction, and to determine the optimum design-material-assembly combination. Within the scope of the study, two different types of intrusion beam designs — tube-type and panel-type — were modelled in 3D using CATIA software, and each model was assigned three different engineering materials: AISI 304 stainless steel, Aluminium 7000 series, and Polyetheretherketone (PEEK). Each design-material combination was analysed with welded and riveted joints, resulting in a total of 12 distinct analysis cases. Static structural analyses were performed using ANSYS Workbench, and a constant 9.000 N force was applied to each model. Deformation and stress distribution were recorded. According to the results, the highest structural performance was achieved with the panel-type design, AISI 304 steel, and welded connection. However, since weight reduction is a critical objective in the automotive industry, a lightweight alternative — PEEK material — was investigated in more detail. While 2 mm thick PEEK was found insufficient, increasing the thickness to 4 mm yielded similar structural performance to that of steel. As a result, it was concluded that PEEK could be a viable lightweight alternative to steel, provided that the material thickness is optimized. Additionally, it was emphasized that production costs and mold design constraints should also be considered in the material selection process.
Benzer Tezler
- Design and implementation of a torque-based predictive steering assistance for human-centered and safe automated driving
İnsan-merkezli ve güvenli otomatik sürüş için tork tabanlı öngörümlü direksiyon yardımcı sisteminin tasarımı ve gerçeklenmesi
ZİYA ERCAN
Doktora
İngilizce
2017
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN GÖKAŞAN
- Parçacık sürü optimizasyonu, hedef öncelikli algoritma ve derin öğrenme ile fotonik yapılarda tersine tasarım
Inverse design of photonic structures with particle swarm optimization, objective-first algorithm and deep learning
İPEK ANIL ATALAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTobb Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAMZA KURT
- Ağır ticari araçların havalı süspansiyon sisteminde kullanılan boru denge çubuğu tasarımı
Design of hollow anti-roll bar for heavy duty vehicle air suspension systems
NESLİHAN SAYILGAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKREM TÜFEKCİ
- Polisilisyum tabaka üzerine fotolitografi yöntemi 0,3 mikron şekillendirme prosesinin optimizasyonu
Optimization of 0,3 µm photolithography process parameters over polysilicon layer
ZELİHA ÖZDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSNÜ ATAKÜL
- Bir yarış otomobilinde hidrolik sönümleyici karakteristiklerinin çekiş performansına etkileri
The effects of hydraulic shock absorber characteristics on tractive performance of a race car
ÖMÜR CAN KAYAOKAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGEN AKALIN