Kompozit motosiklet şasisi tasarımı, sonlu elemanlar yöntemiyle statik ve dinamik analizlerinin yapılması ve prototip imalatı
Composite motorcycle chassis design, static and dynamic analysis using finite element method and prototype manufacturing
- Tez No: 912145
- Danışmanlar: PROF. DR. RECEP EKİCİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Bilgisayar destekli tasarım, Endüstriyel tasarım, Lifli kompozitler, Sonsuz elemanlar yöntemi, Computer aided design, Industrial design, Fiber composites, Infinite elements method
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekanik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Motosiklet şasisi, uzun süre çalıştıktan sonra, her zaman yorulma hasarına maruz kalan bir yük taşıyıcı yapıdır. Şasinin yorulma ömrü; bir motosikletin kullanım ömrünü belirler. Bu doktora çalışması ile, çelik şasili bir test motosikletinin performans testleri gerçekleştirilmiştir, gerinim ve ivme ölçerler kullanılarak yol verileri elde edilmiştir. Ardından, çelik ve hibrid (çelik, alüminyum alaşımı ve karbon fiber takviyeli polimer) malzemelerden oluşan iki ayrı motosiklet şasisinin katı modellemeyle ön tasarımı yapılmış, her iki şasinin sonlu eleman modeli oluşturulmuş, böylece şasi üzerine etkiyen statik ve dinamik yüklerin oluşturduğu gerilmeler dayanım yönünden analiz edilmiştir. Yorulma analizi ile yorulma ömürleri belirlenmiş, yapılan dayanım analizlerine göre şasilerin zayıf olan bölgeleri belirlenerek tasarım geliştirilmesi yapılmıştır. Bunun yanında, her iki şasinin modal analizi yapılarak titreşim karakteristikleri olan doğal frekanslar ve mod şekilleri bulunmuş, titreşimin şasiye olan etkileri rastgele vibrasyon analizi ile değerlendirilmiştir. Çalışma sonunda şasilerin karşılaştırılması yapılarak; mukavemet, doğal frekans, mod şekilleri, yorulma ve ağırlık yönünden farklılıkları ortaya konulmuştur. Bu kapsamda; hibrid bir şasinin çelik şasiye göre avantaj ve dezavantajları incelenmiş, çalışma sonunda elde edilen tasarım verileri doğrultusunda hibrid şasinin üretimi ve motosiklet alt sistemlerinin bu şasiye entegrasyonu gerçekleştirilerek prototip bir ürün ortaya çıkartılmıştır.
Özet (Çeviri)
Motorcycle chassis is a load-bearing structure that is always subject to fatigue damage after long time operation period. Fatigue life of the chassis; determines the lifespan of a motorcycle. With this PhD study; performance tests of a test motorcycle with a steel chassis were carried out, and road data were obtained using straingauges and accelerometers. Then, a preliminary design of two separate motorcycle chassis consisting of steel and hybrid (steel, aluminum alloy and carbon fiber reinforced polymer) materials was made with solid modeling, a finite element model of both chassis was created. Thus the stresses created by the static and dynamic loads acting on the chassis were analyzed in terms of strength. Fatigue lives were determined by fatigue analysis, and design development was made by determining the weak areas of the chassis according to the strength analysis. In addition, modal analysis of both chassis was performed to find the vibration characteristics (natural frequencies and mode shapes), and the effects of vibration on the chassis were evaluated by random vibration analysis. At the end of the study, the chassis were compared; differences in terms of strength, natural frequency, mode shapes, fatigue and weight have been revealed. In this context; the advantages and disadvantages of a hybrid chassis compared to a steel chassis were examined, and in line with the design data obtained at the end of the study, the production of the hybrid chassis and the integration of motorcycle subsystems into this chassis were carried out and a prototype product was created.
Benzer Tezler
- Çok işlevli kompozit malzemeler kullanılarak yapısal enerji depolama bataryalarının geliştirilmesi
Developing structural energy storage batteries using multi functional composite materials
OĞUZHAN BARTUĞ KURUKAYA
- Kompozit, isosit ve silikat dolguların su emme ve çözülme özelliklerinin araştırılması
Başlık çevirisi yok
A.SAMİ ANBARCIOĞLU
- Kompozit makaralarda gerilme analizinin sonlu elemanlar metoduyla incelenmesi
Başlık çevirisi yok
RAMAZAN KARAKUZU
- Kompozit malzemelerde gerilme dağılımlarının sonlu elemanlar metodu ile incelenmesi
Başlık çevirisi yok
MEHMET DÖNMEZ
