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
- Tez No: 843493
- Danışmanlar: PROF. DR. SADETTİN ORHAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- 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
- 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
2018
Mühendislik Bilimleriİskenderun Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET YAPICI
PROF. DR. ALİ OSMAN ATAHAN
- 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
2024
Otomotiv MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANDE GÜLER ÖZGÜL
- 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
2019
Mühendislik BilimleriUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AGAH UĞUZ
- 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
2024
Makine MühendisliğiAydın Adnan Menderes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL BÖĞREKCİ
- 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
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TURGUT GÜLMEZ