Numerical approximation of the scaled frontal impact scenario of a vehicle to optimize the crash-boxes validated via experiments to reduce the collision effects
Araçlar için önden çarpışma etkilerini azaltıcı çarpışma kutusu tasarımının deneysel yaklaşım ve sayısal optimizasyonlar yardımıyla belirlenmesi
- Tez No: 548966
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM KUTAY YILMAZÇOBAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Araç Kazası, Çarpma-Kutusu ve Güvenlik, Enerji Emilimi ve Çarpışma Simülasyonu, Vehicle Crashworthiness, Crash-box and Safety, Energy Absorption, Impact Simulation
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sakarya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Tasarım ve İmalat Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 125
Özet
Araçlarda günlük kullanımda kazalar çeşitli şekillerde meydana gelmektedir. Trafik kazalarından korunmak amacıyla çok sayıda önlem alınmasına rağmen, kazalar hala kaçınılmaz olmaktadır. Özellikle yeni nesil mühendislik tedbirleri ile araç tasarımı alanında, çarpışma durumunda can kaybını önlemek ve araç hasarını azaltmak için birçok güvenlik yöntemi geliştirilmektedir. Bu güvenlik tedbirleri aktif ve pasif güvenlik sistemleri olarak iki başlık altında toplanabilir. Bu çalışmada, çarpışmadaki olumsuz etkileri olabildiğince azaltmak için, bir ölçeklendirilmiş kaza durumunda malzeme değişiklikleri ve araçtaki yapısal iyileştirmelerden oluşan pasif güvenlik sistemi incelenmiştir. Daire, altıgen, kare ve yeni tasarım olarak W şeklindeki kesitlere sahip çelik sac çarpma-kutuları, bu meseleye odaklanan yeni bir bakış açısı olarak şasi ile aracın tamponu arasında bir çarpışma şok dalgalarını ve deformasyon enerjisini sönümleyici ara ekipman olarak tasarlanmıştır. Önden çarpma senaryosu için 2.88m yüksek düşme testi kurulumu kullanılmıştır. Tasarımlar, homojen malzeme ve geometrideki kalınlık farklılıkları kullanılarak optimize edilmiştir. Deformasyon miktarları ve şok ivmeleri, çarpma işlemi sırasında emilen şok enerjisini tanımlamak için bazı durumlarda kullanılmışlardır. Bütün bu işlemler dinamik olarak sonlu elemanlar simülasyonları tarafından da gerçekleştirilmiştir. Son olarak ise, 1 mm kalınlığındaki St37 ekonomik çelikten imal edilen w kesitli sac metal çarpma-kutusu, önden çarpışmaların ölçeklendirilmiş versiyonu için yeterli miktarda darbe enerjisini 25 km/s hızla gerçekleşen kazalarda sönümlediği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Accidents happen in various ways in everyday use in transportation vehicles. Although extensive numbers of precaution methods are applied for prevention, the accidents are still inevitable. Especially in the field of vehicle design, many safety techniques are being developed to prohibit accidents and to reduce the loss of life and vehicle damages in the event of an accident. These security measures can be grouped under two headings as active and passive security systems. In this study, passive safety system which comprises material changes and structural improvements on the vehicle in the event of an scaled accident scenario, are examined in order to reduce as much as possible the adverse effects of the collision. Circle, hexagonal, square and the new W shaped cross-sectional steel sheet-metal crash-boxes are designed to absorb the shock waves and deformation energy between the chassis and the bumper of the vehicle as a new perspective focusing on the crash-boxes. For the frontal impact scenario, 2.88m high drop test setup was used. The designs are optimized via using thickness differences of the uniform material and shape. The deformation amounts and shock accelerations are keys to define the absorbed shock energy during the impact process. All these procedures carried out by the explicit finite element simulations also. Finally, 1mm thick St37 w shaped cross-sectional sheet metal crash-box perceived to absorb the enough amount of impact energy of the scaled version of frontal collisions with a speed around 25km/h.
Benzer Tezler
- Hermite çokterimlilerinin belirleniminde saptırım açılımları ve üçgencil işlev çarpanlı toplamdizi açılımları
Perturbation expansions and series expansions with trigonometric function factors
BAHAR YOLCU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Matematikİstanbul Teknik ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN DEMİRALP
- Yayılı kütleli sistemlerin yüksek mertebeden kesme deformasyonu teorisi, diferansiyel quadrature (DQM) ve diferansiyel transformasyon (DTM) yöntemleri kullanılarak dinamik analizi
Dynamic analysis of systems with distributed mass by using high-order shear deformation theory, differential quadrature (DQM) and differential transformation (DTM) methods
YUSUF YEŞİLCE
Doktora
Türkçe
2009
İnşaat MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. HİKMET HÜSEYİN ÇATAL
- On estimation of probability density function
Olasılık yoğunluk fonksiyonu tahmini üzerine
ELİF ERÇELİK
Doktora
İngilizce
2019
Matematikİstanbul Teknik ÜniversitesiMatematik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA NADAR
- Yapay sinir ağları ile robotlarda hareket kontrolü
Motion control of robots with artificial neural networks
HAKAN ARSLAN
Doktora
Türkçe
1999
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. AHMET KUZUCU
- CaCO3 çökelmesinin çatlaklı ortamda akış davranışına etkilerinin incelenmesi
Investigation of CaCO3 precipitation's impact on flow behavior in fractured models
EDA AY DİLSİZ
Doktora
Türkçe
2023
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM METİN MIHÇAKAN