Optimization of the axial crushing behavior of closed-cell aluminum foam filled welded 1050 Al square-cross section crash boxes
Kapalı hücreli aluminyum köpük doldurulmuş kaynaklı 1050 Al kare kesitli ezilme kutularını optimizasyonu
- Tez No: 252272
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA GÜDEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 232
Özet
Kısmi olarak aluminyum kapalı hücreli köpük (Alulight AlSi10) ile doldurulmuş1050H14 Al ezilme kutularının ezilme davranışlarını quasi-statik ve dinamikdeformasyon hızlarında incelenmiştir. Boş ve dolu ezilme kutularının quasi-statikezilme davranışları LS-DYNA kullanılarak simule edilmiştir. Tezin son kısmında kısmidolu 1050H14 Al ezilme kutularının ezilmeleri Cevap Yüzeyi Metodolojisi kullanılarakoptimize edilmiştir. Uygulanan optimizasyon metodunda, ezilme kutusu ana malzemesiiçin daha kuvvetli aluminyum alaşımı 6061T4 ve dolgu malzemesi için yine dahayüksek mukavemete sahip Hydro Al kapalı hücreli köpük, ana malzeme ve dolgumalzemesinin dayanımının dolu tüplerin ezilme davranışlarına olan etkilerinin açık birşekilde belirlenebilmesi için kullanılmışlardır. Araştırılan tüp kalınlığı ve nispi köpükyoğunluğu aralığında, 1050H14 Al kutuları 3 mm kalınlıkta ve 0.1114 (Alulight) ve0.0508 (Hydro) köpük nispi yoğunluğunda optimize edilmişlerdir. 1050H14 ezilmekutusunun spesifik enerji absorbsiyonu artış oranı Alulight köpükler için %5.6 Hydroköpükler %21.9 olarak hesaplanmıştır. Boş, kısmi ve tam köpük dolu kutuların SEAdeğerlerinin tahminlenmesinde 1 ve 3mm aralığındaki kutu kesit kalınlığı ve 0 ile 0.3aralıklarındaki nispi köpük yoğunluğunun fonksiyonu olan ortalama ezilme yükleri içingeliştirilmiş analitik denklemler kullanılmışlardır. Analizler belirli kritik köpük dolguyoğunluğunun üstünde kısmi ve tam köpük dolu ezilme kutularının boş kutulardanenerji açısından daha verimli olduklarını göstermiştir. Kısmi köpük doldurma işlemikutu kesitinin artırılması durumunda kritik köpük yoğunluğunun düşmesine nedenolduğu tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
The crushing behavior of partially Al closed-cell foam (Alulight AlSi10) filled1050H14 Al crash boxes was investigated at quasi-static and dynamic deformationvelocities. The quasi-static crushing of empty and filled boxes was further simulatedusing LS-DYNA. Finally, the crushing of partially foam filled 1050H14 crash boxeswas optimized using the response surface methodology. The used optimizationmethodology was also applied to the boxes made of a stronger Al alloy, 6061T4 Al, andfilled with a higher strength Al foam, Hydro Al closed cell foam, in order to clarify theeffect of box material and foam filler strength on the crushing behavior of the filledboxes. Within the investigated tube thickness and foam relative density range, theenergy absorption of 1050H14 boxes was optimized at 3 mm wall thickness and 0.1114(Alulight) and 0.0508 (Hydro foam) foam filler relative density. The increase in specificenergy absorption of 1050H14 crash box was 5.6% with Alulight and 21.9% for Hydrofoam filling. The SEA values of empty, partially and fully foam filled boxes werepredicted as function of box wall thickness between 1 and 3 mm and foam filler relativedensity between 0 and 0.2, using the analytical equations developed for the meancrushing loads. The analysis indicated that both fully and partially foam filled boxeswere energetically more efficient than empty boxes above a critical foam filler relativedensity. Partial foam filling however decreased the critical foam filler density atincreasing box wall thicknesses.
Benzer Tezler
- Numerical and experimental investigation of crashing and crushing behaviour of axially impacted nested tubes
Eksenel darbe yükü uygulanan içiçe tüplerin çarpışma ve ezilme davranışının sayısal ve deneysel olarak incelenmesi
ZANA EREN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
YRD. DOÇ. DR. ZAFER KAZANCI
- Deformation behavior of thin walled structures filled with auxetic and non-auxetic core materials
Ökzetik ve ökzetik olmayan dolgu malzemeli ince cidarlı yapıların deformasyon davranışı
FATİH USTA
Doktora
İngilizce
2021
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
PROF. DR. FABRIZIO SCARPA
- Üretim geçmişi dikkate alınarak dinamik eksenel yük altında ince cidarlı tüplerin çarpışma performansının araştırılması ve optimizasyonu
Investigation and optimization of crashworthiness of thin-walled tubes under dynamic axial loading considering forming history
HÜSEYİN BEYTÜT
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SELÇUK KARAGÖZ
- Biyo ilhamlı hibrit bir enerji sönümleyici profilin enerji sönümleme performansının deneysel ve nümerik olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of energy absorption performance of a bio-inspired hybrid energy absorption profile
CİHAN SAVAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDEM ACAR
DOÇ. DR. MURAT ALTIN
- Gaz türbini kanat ucu geometrisinin aerodinamik ve ısıl optimizasyonu
Aerothermal optimization of axial gas turbine blade tip geometry
HIDIR MARAL
Doktora
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ LEVENT ALİ KAVURMACIOĞLU