Geri Dön

Farklı tasarım opsiyonlarının diyaframlı darbe sönümleyici yapıların enerji soğurma performansına etkilerinin incelenmesi ve eniyilenmesi

Studying and optimizing the effects of different design options on the performance of crash absorbers with diaphragms

PDF İndir

  1. Tez No: 691964
  2. Yazar: SABRİ ALPER KESKİN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ERDEM ACAR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 111

Özet

Darbe sönümleyiciler, taşıt kazalarında sırasında ortaya çıkan enerjiyi plastik deformasyona uğrayarak sönümleyen ve yolcu güvenliğini sağlayan yapılardır. Bu yapılar tren ve otomobillerin ön ve arka uçlarında konumlandırılırlar. Bu çalışma kapsamında, içerisinde diyaframlar bulunan bir darbe sönümleyicinin performansı çeşitli tasarım değişiklikleriyle iyileştirilmiştir. Bu değişiklikler, sırasıyla darbe sönümleyicinin dış duvar ve diyafram kalınlıklarının değiştirilmesi, diyafram yerleşiminin değiştirilmesi ve darbe sönümleyiciye bir konik açı verilmesi olarak yapılmıştır. Başlangıçtaki pik ezilme kuvveti (IPCF) minimize etme ve özgül enerji sönümlemesini (SEA) maksimize etme, bu eniyileme problemlerinde amaç fonksiyonları olarak seçilmiştir. Çarpma analizleri, sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak yapılmıştır. Sonlu eleman modeli, literatürdeki bir başka çalışma temel alınarak oluşturulmuş ve doğrulanmıştır. Sonlu eleman analizleri LS-DYNA sonlu eleman yazılım paketi kullanılarak yapılmıştır. Eniyileme problemleri, vekil model tabanlı eniyileme yaklaşımıyla çözülmüştür. Her eniyileme probleminde doğrulanmış sonlu eleman modeli üzerinden deney noktaları oluşturulmuş, oluşturulan deney noktaları üzerinden tüm yöntemler kullanılarak vekil modeller yaratılmıştır. Bu vekil modellerin doğrulukları, yine doğrulanmış sonlu eleman modeli kullanılarak her eniyileme modeli için ayrı ayrı oluşturulmuş test noktalarıyla ölçülmüştür. Tüm vekil modeller için ayrı ayrı optimum tasarım değişkenleri bulunmuş ve bulunan tasarım değişkenleri sonlu eleman modellerine işlenerek analiz edilmiştir. Optimum tasarım değişkenlerinin işlendiği sonlu eleman analizi sonuçları arasından en iyi olan sonuç, ilgili eniyileme çalışmasının optimum sonucu olarak belirlenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda, özgül enerji sönümlemesi (SEA) %69,4 yükseltilmiş, başlangıçtaki pik ezilme kuvveti (IPCF) %24,7 azaltılmıştır. SEA sonuçları için dış duvar ve diyafram kalınlıklarının eniyilemesi %59,2 SEA artışı sağlarken, diyafram yerleşiminin eniyilemesi bunun üzerine %7,7'lik SEA artışıyla sonuçlanmıştır. Konik açının eniyilemesi %2,5 daha fazla SEA artışı sağlamıştır. Dış duvar ve diyafram kalınlıklarının eniyilemesi, IPCF'de %23,4 düşüş sağlarken, diyafram yerleşiminin eniyilemesi bunun üzerine %1,3 düşüş sağlamıştır. Konik açının eniyilemesi IPCF'de daha fazla düşüşe neden olmamıştır.

Özet (Çeviri)

Crash absorbers are structures that are used to ensure passenger safety by absorbing the energy generated during vehicular accidents through controlled plastic deformation. These structures are commonly used in front and rear ends of trains and automobiles. In this study, the performance of a crash absorber with diaphragms was improved through various design changes. These changes include changing the outer wall and diaphragm thickness of the crash absorber, changing the diaphragm placement and changing the crash absorber geometry by defining a taper angle. In optimization problems, initial peak crash force (IPCF) was minimized, and specific energy absorption (SEA) was maximized as objective functions. Crash analyzes were done using finite element method. The finite element model was created and validated based on another study in the literature. Finite element analyzes were performed using LS-DYNA finite element software package. Optimization problems were solved with a surrogate model based optimization approach. In each optimization problem, sampling points were created using the validated finite element model, and surrogate models were created using all surrogate model methods mentioned above over the created sampling points. The accuracies of these surrogate models were measured with test points created separately for each optimization model using the validated finite element model. Optimum design variables were obtained for all surrogate models and the optimum results were verified with the finite element model. The best result obtained from these finite element analysis results was determined as the optimum result of the study. As a result of the studies, the specific energy absorption (SEA) was increased by 69.4% and the initial peak crushing force (IPCF) was reduced by 24.7%. Optimal tube and diaphragm dimensioning resulted in 59.2% increase, optimum diaphragm placement resulted in 7.7% more increase, and tapering resulted 2.5% further increase in SEA. Similarly, optimal tube and diaphragm dimensioning resulted in 23.4% reduction, optimum diaphragm placement resulted in 1.3% further reduction in IPCF, whereas optimizing taper angle did not result in an extra IPCF reduction.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    541872

    Yayılı kirletici kaynakların yönetiminde yapısal en iyi yönetim uygulamalarının giderim verimi-maliyet ilişkisi

    Removal efficiency-cost relationship of structural best management practices in non-point source pollution management

    NİLAY CAMBAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MELİKE GÜREL

  2. Tez No

    385024

    Detection of homo/hetero-dimerizations between adenosine A2A, dopamine D2 and NMDA receptors by use of FRET and BiFC assays

    Adenozin A2A, dopamin D2 ve NMDA reseptörleri arasındaki homo/hetero-dimer oluşumlarının BiFC ve FRET yöntemleri ile tespiti

    SİNEM ÇELEBİÖVEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    BiyolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÇAĞDAŞ DEVRİM SON

  3. Tez No

    745931

    An evaluation of statistical matching methods: An application on Turkey income and living conditions survey and household budget survey

    İstatistiksel eşleştirme yöntemlerinin değerlendirilmesi: Türkiye gelir ve yaşam koşulları anketi ile hanehalkı bütçe anketi üzerine bir uygulama

    CENGİZ ÖZKAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    İstatistikHacettepe Üniversitesi

    Sosyal Araştırma Yöntemleri Anabilim Dalı

    PROF. DR. AHMET SİNAN TÜRKYILMAZ

  4. Tez No

    379788

    Endüstriyel atık ısılardan yüksek sıcaklıkta elektroliz yöntemi ile hidrojen üretiminin araştırılması

    Investigation of hydrogen production with the method of high temperature electrolysis using industrial waste heat

    ARZU COŞKUN AVCI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    EnerjiDüzce Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ETHEM TOKLU

  5. Tez No

    854223

    CFD ve regresyon analizi ile elektrik motoru radyal fan optimizasyonu

    Radial fan optimization of electric motor with CFD and regression analysis

    İBRAHİM TÜRKOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BİRGÜL AŞÇIOĞLU TEMİZTAŞ

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BERNA BOLAT

Geri Dön