Katmanlı fren balatasının statik ve dinamik yükleme koşullarında sonlu elemanlar yöntemiyle incelenmesi
Investigation of layered brake pad by finite element method in static and dynamic loading conditions
- Tez No: 640582
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA MURAT YAVUZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekanik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 77
Özet
Dinamik sistemlerin çalışma koşullarının sağlanmasının yanında gerekli durumlarda güvenli bir şekilde yavaşlamalarını ve durdurulmalarını sağlayacak fren sistemleri gerekmektedir. Fren sistemleri çalışma koşulları sırasında yüksek termal ve mekanik gerilmelere kısa süre diliminde maruz kalmaktadır. Bu tezde fren ile balata etkileşiminin mekanik ve termal özellikleri sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Statik koşulun yanı sıra dinamik koşullar göz önünde bulundurulmuştur. Öncelikle sonlu elemanlar modelinin teorik olarak hassasiyeti incelenmiştir. Tez kapsamında her katmanında farklı malzeme olan 4 katmanlı dikdörtgen ve 2 katmanlı hilal geometrili balatalar modellenmiş ve 0 ile 599.98 dev/dk arasında değişken devirde dönmek olan demir diske 0.05 MPa, 0.1 MPa ve 0.2 MPa fren basınçlı balatalar temas ettirilmiştir. Ayrıca disk ile balata temas yüzeyinde bulunan sürtünme katsayısı 0.2, 0.25 ve 0.3 olacak şekilde değiştirilmiştir. Balata ve disk üzerinde belirlenen noktalardan sıcaklık ve Von-Mises gerilme değerleri alınmış ve yorumlanmıştır. Disk malzemesi olarak demir, balata malzemeleri olarak alüminyum 2014-T6, pirinç, bakır ve titanyum alaşım 4V tanımlanmıştır. Sonuçlara bakıldığında sürtünmeden dolayı yüksek ve düzensiz bir sıcaklığın oluştuğu görülmüştür. Balata yüzeyinin disk yüzeyinden daha sıcak olduğu belirlenmiştir. Artan frenlenme basıncı ile sürtünme katsayısı gerilme ve sıcaklıkları baskın şekilde artırmaktadır. 0.3 sürtünme katsayısı sonuçlarında termal dengesizlik belirlenmiştir. Temas katmanı haricinde balatanın diğer katmanlarında sıcaklık etkin olmamıştır. Bakır-alüminyum katmanlı malzeme hem balata hem disk gerilmeleri göz önünde bulundurulduğunda en uygun olarak belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In addition to ensuring the operating conditions of dynamic systems, braking systems are required to ensure that they slow down and stop safely when necessary. Brake systems are exposed to high thermal and mechanical stresses in a short period of time during working conditions. In this thesis, mechanical and thermal properties of brake and disc interaction have been examined by using finite element method. In addition to the static condition, dynamic conditions were taken into consideration. Firstly, sensitivity of finite element model was examined. Within the scope of the thesis, 4 layered rectangular and 2 layered crescent brakes with different materials in each layer are modeled and 0.05 MPa, 0.1 MPa and 0.2 MPa braking pressure is applied to brake pad for contact with the iron disc, which is rotating at a variable speed between 0 and 599.98 rpm. Also, the friction coefficient on the disc and pad contact surface was changed to be 0.2, 0.25 and 0.3. Temperature and Von-Mises stress values were taken from the points determined on pad and disc and interpreted. Iron material is defined as disc material, aluminum 2014-T6, brass, copper and titanium alloy 4V are defined as pad. Considering the results, it was observed that a high and irregular temperature was formed due to friction. pad surface is hotter than disk surface. Increasing braking pressure and coefficient of friction predominantly increase stress and temperatures. Thermal imbalance was determined in the results of 0.3 friction coefficient. Except for the contact layer, the temperature was not effective in the other layers of the pad. Copper-aluminum layered material has been determined as the most suitable considering both pad and disc stresses.
Benzer Tezler
- Araçlarda ABS ve ESC sistemleri için düşük hesaplama yüküne sahip gürbüz model öngörülü kontrolcü tasarımı
Robust model predictive controller design with low computational burden for ABS and ESC systems in vehicles
JAFFAR SEYYEDESMAEILI
Doktora
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH BAŞÇİ
DR. ARASH FARNAM
- 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
- Otomotiv sistemleri için elektronik kontrol kartı (body controller) ve entegre yazılımlarının geliştirilmesi
Development of electronic control card (body controller) and integrated softwarefor automotive systems
KEREM SEFA AOK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ FURKAN KAMANLI
- Modeling and development of piezoelectric based tactile sensors
Dokunsal piezoelektrik algılayıcının geliştirilmesi ve modellemesi
FARSHAD HAMEDI BAZZAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. ŞENİZ ERTUĞRUL
- Vehicular visible light communication channel modeling and performance analysis
Araç görünür ışık haberleşmesi kanal modellemesi ve performans analizleri
BUĞRA TURAN
Doktora
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİNEM ÇÖLERİ