Geri Dön

Bir taşıt çarpışma kutusunun sonlu elemanlar analizleri

Finite element analyses of the crash-box of a vehicle

  1. Tez No: 604620
  2. Yazar: ERAY KAYAR
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. CİHAN DEMİR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Makine Teorisi ve Kontrol Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 94

Özet

Kara taşıtlarının çarpışma esnasında sürücü ve yolcu can güvenliğinin artırılması ve bu durumu en az hasar ile atlatmaları adına şasi yapısında gelişen teknoloji ile beraber önemli iyileştirmeler veya değişiklikler olmuştur. Çarpışma durumunda ilk darbeyi absorbe eden çarpışma kutularının geliştirilmesiyle taşıt içerisindeki canlıların bu durumdan olumsuz yönlü daha az etkilendikleri saptanmıştır. Çarpışma kutusu yapısı darbe yükü ile beraber burkulmakta ve böylelikle çarpma kinetik enerjisini bir miktar absorbe etmektedir. Farklı malzeme tipleri ve geometrik şekilleri ile bu yapılar tasarlanabilir. Bu yapılar düz formda olabileceği gibi ondülalı da olabilmektedir. Aluminyum ve çelik serileri ile üretilebileceği gibi bal peteği formunda kompozit olarak da üretilebilir. Söz edilen bu yapısal bileşenin etkilerini test ile incelemek oldukça maliyetli ve zaman alıcı olmaktadır. Bu noktada yapılan tasarımın ortaya çıkaracağı sonuçları ivedi olarak görmek, kıyaslamak ve buna uygun şekilde revize etmek adına bilgisayar destekli mühendislik hesaplamaları yapan çözücülerden faydalanılmaktadır. Yapının matematiksel modeli kütle ve rijitlik formunda kurulduktan sonra belli yükleme ve sınır koşulları altında çözümü için çarpışma analizlerinde açık (explicit) sonlu elemanlar analiz yöntemi kullanılır. Bu çalışma kapsamında LS-DYNA yazılımı ile açık (explicit) sonlu elemanlar analiz yöntemi kullanarak; RCAR standartına göre, 1,6 ton kütleli, yüksekliği ayarlanabilir binek bir kara taşıtının normal süspansiyon yüksekliğinde, herhangi bir açısal çarpma durumu söz konusu olmaksızın dikine düz rijit duvara şehir içi hız olarak belirtilen 50 km/saat ile çarpması durumu incelenmiştir. Lokal olarak sadece çarpışma kutusu katı modeli, çeşitli geometrik değişiklikler ile kullanılmış olup; en iyi durumu bulmak adına reaksiyon kuvveti ve enerji yutumu parametreleri irdelenmiştir.

Özet (Çeviri)

To overcome injuries, deadly accidents and improve the safety of the driver and the passengers in the road vehicles, chassis designs are revised by the developing technology. It is found that the development of crash-box components of cars which are decreasing the first impact energy transferred into the rest of the car body, ensures the decrease of harmful effects on the driver and the passengers. Crash-boxes are buckled by the impact energy and this ensures energy absorption during crash. These components can be designed by using various materials and in various geometric forms. Additionally, the designs can be in plain geometric form or in beaded form by using steel, aluminum as well as manufactured by honeycomb composites. Performing the real crash tests to get properties of a specific crash-box is extremely expensive and time consuming process. To investigate the outputs of the design easier and revise it to get better results, computer aided engineering solvers are used. At first, mathematical model of the structure including mass and rigidity matrices should be built. Then, under specified boundary conditions and loadings explicit finite element analysis method is used for impact case. In this study; various crash-box models of a road vehicle that weights 1.6 tonnes and has an adjustable suspension system are directly crash into the rigid wall without any angled contacts at normal suspension position. The explicit finite element analyses are performed by using LS-DYNA software. The initial velocity of the car model is set as 50 km/h according to the city speed in the RCAR standard. The finite element model includes the shell model of the crash-box and the half of the mass of the full car body. As a result, reaction force and specific energy absorbtion outputs are compared in order to get an optimum scenario.

Benzer Tezler

  1. Tetra kiral ve içe girintili çarpışma kutularının performanslarının deneysel ve sayısal yöntemlerle incelenmesi ve optimizasyonu

    An investigation and optimization of the performances of tetra chiral and re-entrant crash boxes by experimental and numerical methods

    CÜNEYT AKTAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERDEM ACAR

  2. Çarpışma sönümleyici konstrüksiyonun yapısal optimizasyon yöntemleri kullanılarak hafifletilmesi

    Reducing mass of collision absorber construction using structural optimization methods

    BAHADIR DENER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Mühendislik BilimleriBursa Uludağ Üniversitesi

    Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ RIZA YILDIZ

  3. Genleştirilmiş polipropilen tampon dolgu malzemelerinde yoğunluğun yaya çarpışma performansına etkisinin sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi

    Investigation of the effect of density of expanded polypropylene bumper filling on pedestrian collision performance by finite element method

    SELDA BULUT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine MühendisliğiBursa Uludağ Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MURAT REİS

  4. AA6063 ve AA6060 alüminyum alaşımlarından farklı ekstrüzyon şartlarında üretilmiş çarpışma kutularının mekanik özelliklerinin karşılaştırılması

    Comparison of mechanical properties of crash boxes produced from AA6063 and AA6060 aluminum alloys under different extrusion,conditions

    MEHMET OĞUZHAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiDicle Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEDAT BİNGÖL

  5. Bilgisayar destekli çarpışma analizi ile otomobil ön tampon optimizasyonu

    Computer-aided optimization of automobile front bumper with collision analysis

    MUHAMMED TALHA AŞKAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Mühendislik BilimleriSakarya Üniversitesi

    Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET ÇALIŞKAN