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
- Tez No: 564949
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM KUTAY YILMAZÇOBAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Çarpışma-kutusu, önden çarpışma, düşürme testi, w kesit, Crash-box, frontal collion, drop test, w section
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Günlük trafik akışında yaralanmalı ve maalesef ölümlü kazalarda, araç tasarımı alanında birçok güvenlik tedbirleri geliştirilmesine rağmen, araçların hasara uğraması kaçınılmazdır. Bu güvenlik tedbirleri, aktif ve pasif güvenlik sistemleri olmak üzere iki başlıkta toplanabilir. Bu çalışmada, kaza durumunda araçta malzeme değişiklikleri ve yapısal iyileştirmeler içeren pasif güvenlik sistemlerinden biri olan çarpışma kutuları incelenmiştir. Çarpışmanın olumsuz etkilerini azaltmak amacıyla normalde şasi ile sürücü kabini ve motor aksamının ilerisi arasına yerleştirilen çarpışma kutuları, bu çalışma ile farklı olarak otomobilin ön tamponunun hemen arkasında yer alması hedeflenmiştir. Çalışma sürecinde açık kesite sahip W şeklinde farklı yeni kesit tasarımlarına sahip çarpışma kutularının enerji sönümleme kabiliyetleri incelenmiştir. Gerçek kaza senaryosunun ölçekli benzetimi serbest düşürme düzeneği ile gerçekleştirilerek farklı boyut ve kalınlıkta tasarlanmış olan çarpışma kutularının kaza şok dalgasını sönümleme kabiliyetleri incelenmiştir. Bu süreçte, A segmentindeki küçük sınıf bir aile aracının önden çarpışma koşulları altındaki durumu dikkate alınmıştır. Serbest düşme testleri yardımıyla gerçekleştirilen çarpışma senaryosunda, ters mantıkla sabit duvar yerine, 2.88m yüksekliğe ve 150 kg kütleye sahip bir kalın çelik bir tabla seçilirken, zemindeki sabit çelik plaka ile yere konulan çarpışma kutuları ise hareketli araç tarafını temsil etmektedirler. Bu süreçte ilk tercih edilen W kesitli sac metal çarpma kutusu için serbest düşme testleri gerçekleştirilerek kalınlık ve boy optimizasyonu yapılmış, daha sonra optimize edilen ebatlar ile tasarımlar içerisinden karar verilen diğer bir W kesitli numune grubu aynı testlere tabi tutulmuştur. Deneysel yol ile elde edilmiş verilerin sayısal benzetimde kullanılabilmesi maksadıyla dinamik simülasyonlar örnek bazı numuneler için gerçekleştirilmiş ve doğrulanmıştır. Elde edilmiş simülasyon sonuçları ile deneysel sonuçlar karşılaştırılarak kabul edilebilir bir örtüşme sağlanmıştır. Deneyler neticesinde, çarpışma enerjisini absorbe etmek için optimum numunenin, ilk teste tabi tutulan W kesitli ST37 (S235JR) malzemesinden imal edilmiş 1mm kalınlığındaki numune olduğu tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Although, safety precautions and vehicle technology has been developed for decades accidents can happen in a daily traffic causing collision deformations, injuries or unfortunately fatalities. These security measures can be classified under two categories: active and passive safety systems. In this study, Crash-boxes which are one of the passive safety systems including the structural improvements and compatible material selection were investigated. In order to reduce the adverse effects of the collision, the crash-boxes, which are normally placed between the chassis and the driver's safety cab can be defined as ahead of the engine axle, are intended to be located just behind the front bumper of the car. During the study, the shock energy absorbing capabilities of the new design open cross-sectioned crash-boxes with different forms of the W-shaped geometries were investigated. The scaled simulation of the real accident scenario was carried out with the free fall tests and the ability of the crash boxes designed in different size and thickness to absorb the accident shock wave was investigated. In this process, a small-class family vehicle in the A-segment was taken into account in the case of frontal collision conditions. In the collision scenario carried out with the help of free fall tests, a steel plate with a height of 2.88m and a mass of 150 kg is chosen instead of the fixed wall, while the fixed steel plate on the ground and the collision boxes placed on the ground represent the mobile vehicle. In this process, the first preferred W-section sheet metal crash-box was subjected to free fall tests for the optimization of the thicknesses and heights; then another W section sample which was determined within the designs with optimized dimensions was subjected to the same tests to determine which design is better. The dynamic simulations were carried out and validated for some of the samples in order to use the experimental data in the numerical simulations. Finally, it has been determined that the optimum sample to absorb the collision energy is the initially tested W cross-sectional crash box design having 1mm thickness made of ST37 (S235JR) material.
Benzer Tezler
- Yeni nesil otokorkuluk sistemlerinin çarpışma analizleri ve sezgisel optimizasyon yöntemleri kullanılarak geliştirilmesi
Development of next generation guardrail systems using crash analysis and heuristic optimization methods
ENES KURTULUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ RIZA YILDIZ
- The effects of moisture content and load duration on the behaviour of glued laminated timber three-pinned portal frames with tapered members
Rutubetin ve yük etki süresinin değişken kesitli, üç mafsalli tutkalli lamine ahşap çerçevenin davranişina etkisi
ÖZGE ASLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLİZ BAYRAMOĞLU
- Thermal and mechanical performance of cementitious PCM composites
Çimentolu FDM kompozitlerinin ısıl ve mekanik performansları
ERMAN YİĞİT TUNCEL
Doktora
İngilizce
2020
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BEKİR YILMAZ PEKMEZCİ
- Küresel grafitli dökme demirlerin kalıplama tasarımında besleyici boğaz bağlantılarının etkisinin deneysel ve modelleme teknikleri ile incelenmesi
Investigation of the effect of feeder and feeder connections in molding design of spheroidal graphite cast iron by experimental and modelling techniques
METE ŞEKERDEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiBayburt ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT ÇOLAK
- Termoplastiklerin ultrasonik kaynağı için L ve LT modlarında çalışan rezonatör tasarımı
Design of resonator which operates L and LT modes for ultrasonic welding of thermoplastics
BEYZA GAVCAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CELALETDİN ERGUN