Shape optimization of bumper beam under low-velocity impact
Düşük-hızlı çarpışma altında tampon kirişinin optimum şekil tasarımı
- Tez No: 542486
- Danışmanlar: PROF. DR. FAZIL ÖNDER SÖNMEZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 78
Özet
Tampon kirişi, araçların çarpışmalardan korunmasını sağlayan önemli bir parçasıdır. Asıl görevi, düşük hızlı çarpışmalarda aracın kalanına oluşacak hasarı engellemektir. Bu sebeple, düşük hızlardaki çarpışmaların enerjisini, büyük sehimlere ve plastik deformasyona uğramadan emmelidir. Ağırlık, maliyet ve performans, otomotiv parçalarının tasarımında önemli etkenlerdir. Bu çalışmanın amacı, tampon kirişinin ağırlığını artırmadan performansını iyileştirmektir. Çarpışmanın benzeşim modeli, ANSYS LS-DYNA'da, IIHS düşük-hızlı çarpışma standardına uygun olarak geliştirildi; bu standarda göre tampon kirişinin tam-genişliği rijit bir bariyere 10 km/sa hızla çarpmaktadır. Azaltılacak gaye fonksiyonu, maksimum girme miktarının yanı sıra ağırlığı da içermektedir. Enine kesit profili, kilit noktalardan geçen eğrilerle tanımlandı. Kilit noktaların koordinatları eniyileme değişkenleri olarak seçildi. Tampon kirişinin eniyilemesi bir çelik ve alüminyum malzeme için yapıldı. Çeşitli en iyi şekiller farklı malzemeler için elde edildi. İki en iyi tasarım ve bazı kıyaslama şekilleri, tampon kirişinin maksimum girme miktarı, en yüksek iletilen kuvvet, azami plastik gerinme, ağırlık ve maliyet açısından karşılaştırıldı. Diğer kirişlerle karşılaştırıldığında, en iyi şekilli kirişlerin performansında önemli iyileşmeler gözlemlendi.
Özet (Çeviri)
Bumper beam is an important part of vehicles providing protection from collisions. Its main function is to prevent damage to the rest of the vehicle in low-speed collisions. For this reason, it should absorb the energy of collision at low speeds without undergoing large deflections and large plastic deformation. Weight, cost, and performance are important factors in the design of automotive parts. The objective of this study is to obtain an optimum shape that improves the performance of a bumper beam without increasing weight. The impact phenomenon is simulated in ANSYS LS-DYNA according to IIHS low-velocity impact standard, in which the full-width of the bumper beam hits a rigid barrier by 10 km/h. The objective function to be minimized includes the maximum intrusion as well as the weight. The cross-sectional profile is defined by spline curves passing through key points. The coordinates of the key points are chosen as the optimization variables. The bumper beam is optimized for a steel and an aluminum. Different optimum shapes are obtained for different materials. The two optimum designs and some benchmark shapes are compared in terms of maximum intrusion of the bumper beam, peak transmitted force, maximum plastic strain, weight, and cost. Significant improvements are observed in the performance of the optimally shaped beams compared to the benchmark beams.
Benzer Tezler
- Shape optimization of thin-walled tubes under high-velocity axial and transverse impact loadings
Eksenel ve yanal çarpışma yüklerine maruz ince cidarlı yapıların şekil eniyilemesi
NİYAZİ TANLAK
Doktora
İngilizce
2014
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FAZIL ÖNDER SÖNMEZ
- Design of the main landing gear for a trainer aircraft with topology optimization
Eğitim uçağı ana iniş takımının topoloji optimizasyonu ile tasarımı
IRMAK FEROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEDAT ZİYA DOĞAN
- Otomobiller (SUV) için yeni bir tampon sistemi geliştirilmesi, analizi ve optimizasyonu
Analysis and optimization of a new bumper system for automobiles (SUV)
SEÇKİN ERDOĞMUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Mekatronik MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DURMUŞ KARAYEL
- Farklı tasarımlarda W kesitlere sahip çarpışma kutuları için darbe sönümleme kabiliyetlerinin deneysel analizi
Experimental analysis of impact absorption capabilities for the dissimilar W cross-sectioned crash-boxes designs
ÖMER ADANUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM KUTAY YILMAZÇOBAN
- Shape optimization of continuous structures under impact load
Darbe yükü aktında sürekli yapıların şekil optimizasyonu
AMEEN ABDULLAH MUHIALDIN MUHIALDIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
İnşaat MühendisliğiFırat Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEDAT SAVAŞ