Geri Dön

Design and analysis of rear underrun protection devices composed of auxetic structures for heavy vehicles

Ağır vasıtalar için ökzetik yapılı arka koruyucu bariyer tasarımı ve analizi

  1. Tez No: 843493
  2. Yazar: UFUK KORTAĞ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. SADETTİN ORHAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 189

Özet

Dünya genelinde, artan nüfus, kentleşme ve ticaretin yükselmesi gibi nedenlerle talebin artması sonucunda otoyol taşımacılık sistemleri sürekli olarak gelişmektedir. Araç sayısındaki artış ise kaçınılmaz olarak kaza sayılarının artmasına yol açmaktadır. Bu kazaların dağılımını dikkate aldığımızda, altta kalma kazaları, bir yolcu aracının ağır bir vasıtanın arka kısmına çarpması durumunda meydana gelir. Bu çarpışma, yolcu aracının ağır vasıtanın altına kaymasına ve ölümcül sonuçlara neden olur, bu da yol güvenliğine ciddi bir tehdit oluşturur. Altta kalma kazalarını önlemek için en etkili güvenlik önlemlerinden biri, ağır araçlara arka koruma bariyeri (AKB) takmaktır. Bu çalışmada, AKB'lerin performansını artırmak için ökzetik yapıların kullanımı önerilmiştir. Ökzetik yapılar, negatif bir Poisson oranına sahip olmalarıyla karakterize edilir ve bu özel mekanik davranış, AKB'lerin enerji emme kapasitesini artırabilir ve çarpışan araçlardaki yolculara daha iyi koruma sağlayabilir. Bu amaçla, geleneksel bir AKB tasarımı öncelikle UNECE No. 58 sayılı düzenlemesine göre SpaceClaim yazılımıyla modellenmiştir. Daha sonra, boş çarpışma kutusu, bal peteği yapı ve ökzetik yapı ile doldurulmuş çarpışma kutuları AKB tasarımına eklenmiş ve bunların yeteneklerini değerlendirmek için Abaqus/Explicit yazılımı kullanılarak sonlu eleman analizleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, AKB'de farklı malzeme kullanımının, çarpışma hızının, dolgu yapısı kalınlığının ve örtüşme pozisyonlarının etkisi de araştırılmış ve elde edilen enerji, ivme ve tepki kuvveti sonuçları karşılaştırılmıştır. Simülasyonların sonucunda; boş çarpışma kutusu eklenmiş AKB'nin geleneksel AKB'den daha etkili olduğu, bal peteği yapı ile doldurulmuş çarpışma kutulu modelin boş çarpışma kutulu modelden daha etkili olduğu ve ökzetik yapı ile doldurulmuş çarpışma kutulu AKB modelinin bal peteği yapı ile doldurulmuş çarpışma kutulu modelden daha etkili olduğu görülmüştür.

Özet (Çeviri)

Highway transportation systems in the world are constantly developing as a result of the increase of demand due to the growing population and urbanization, as well as the rise in trade and commerce. In addition, increase in the number of vehicles leads to an increase in the number of accidents inherently. Considering the distribution of these accidents, underrun accidents occur when a passenger vehicle collides with the rear of a heavy vehicle. This collision causes sliding of passenger vehicle underneath of heavy vehicle and results in fatal results and poses a severe threat to road safety. One of the most effective safety measures for preventing underrun accidents involves the installation of rear underrun protection devices (RUPDs) on heavy vehicles. In this study, the use of auxetic structures was proposed to improve performance of RUPDs. Auxetic structures are characterized by a negative Poisson's ratio and this unique mechanical behavior can improve the energy-absorbing capacity of RUPDs and provide better protection to the occupants of the colliding vehicles. For this purposes, a traditional RUPD design was modelled with SpaceClaim software according to UNECE Regulation No. 58 firstly. Later, empty crash box crash box filled with honeycomb and auxetics were added to RUPD design and finite element analyses were carried out using Abaqus/Explicit software to evaluate their capabilities. In addition, effect of different material usage in RUPD, impact velocity, core structure thickness and overlap positions were also investigated and obtained energy, acceleration and reaction force results compared to each other. As a result of simulations; RUPD with empty crash box was found more effective than the conventional RUPD, RUPD with honeycomb filled model was more effective than empty crash box model and RUPD with auxetic core structure-filled modeel was more effective than honeycomb filled model in mitigating the effects of underrun accidents.

Benzer Tezler

  1. Ağır taşıtlarda çarpma enerjisi sönümleyici arka koruyucu tampon tasarımı

    Rear underrun protection design in heavy vehicle with energy absorbing properties

    MUSTAFA SERT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Mühendislik Bilimleriİskenderun Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET YAPICI

    PROF. DR. ALİ OSMAN ATAHAN

  2. Ağır vasıta araçlarda alt arka koruyucu parçanın farklı kesit ve malzeme özelliklerinde tasarımı ve sonlu elemanlar analizi

    Design and finite element analysis of the rear underrun protect in heavy vehicles with different cross sections and material properties

    ALİ SELMAN AKÇA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Otomotiv MühendisliğiBursa Uludağ Üniversitesi

    Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HANDE GÜLER ÖZGÜL

  3. Köpük metallerin arkadan çarpma sönümleyici olarak ağır vasıtalarda kullanımının deneysel incelenmesi

    An experimental investigation of the metal foams to be used in the heavy vehicle causes as a energy absorption in underrun protection device

    QASEM MOHAMMADI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Mühendislik BilimleriUludağ Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AGAH UĞUZ

  4. Rear underrun protection design and nonlinear analysis study in compliance with ECE R 58.03 regulation

    ECE R 58.03 yönetmeliğine uygun arka alt koruma tasarımı ve doğrusal olmayan analiz çalışması

    ONUR KARCI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Makine MühendisliğiAydın Adnan Menderes Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL BÖĞREKCİ

  5. Rear underrun guard design and analysis for heavy duty vehicles by using 6082 aluminum alloy with artificial aging treatment

    Ağır vasıta araçlar için yapay yaşlandırma tekniği ile güçlendirilmiş 6082 alüminyum alaşımdan arka tampon tasarımı ve analizi

    GÜLİZ GÖKÇE

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TURGUT GÜLMEZ