Deney tasarımı yaklaşımı ile alüminyum alaşımlı binek otomobil jantının kütle optimizasyonu
Mass optimisation of aluminium alloy automobile wheel using design of experiments approach
- Tez No: 926395
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET MURAT TOPAÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Konstrüksiyon ve İmalat Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 86
Özet
Bu çalışmanın amacı, hafif ticari araçlarda kullanılan alüminyum alaşımlı bir jantın ağırlığını, yeni bir hata modu oluşturmadan Deney Tasarımı (DoE) yaklaşımı kullanarak optimize etmektir. Bu nedenle, öncelikle hedeflenen hafif ticari araç segmenti için yük koşulları belirlenmiş ve buna göre altı bijonlu ve altı federli simetrik bir jant tasarımı oluşturulmuştur. Kütle azaltma çalışması kapsamında, optimizasyon süreci için, tasarlanan baz model üzerinde tasarım parametreleri belirlenmiştir. Bu tasarımın yorulma ve darbe dayanımı performansları Sonlu Elemanlar Analizi tabanlı simülasyonlar kullanılarak belirlenmiştir. Analiz sonuçlarına göre, kütle azaltmaya uygun bölgeler belirlenmiş ve parametrize edilmiştir. Bu alanlar, feder kalınlığı, lastik yüzeyi et kalınlığı, göbek ve feder bağlantısındaki radyustur. Bu girdilerle DoE tabanlı bir optimizasyon çalışması yürütülmüş ve parametrelerin optimum değerlerine sahip nihai bir jant tasarımı elde edilmiştir. Tüm tasarımlara ait katı modeller için CATIA V5R21 programından yararlanılmış olup, sonlu elemanlar analizleri için ise ANSYS Workbench ve HYPERWORKS Radioss yazılımları kullanılmıştır. Bununla birlikte prototip hazırlama süreçleri ile tüm metalurjik ve mekanik performans testleri için Maxion İnci Alüminyum Jant Sanayii firmasına ait üretim tesisi ve test laboratuvarlarından yararlanılmıştır. Janta uygulanan darbe testi ISO 7141 standardında tarif edilen yöntemle gerçekleştirilmiş olup, köşe yorulma testleri için ise ISO 3006 standardı referans alınmıştır. Janta uygulanan yük, hedef alınan hafif ticari araç platformlarının OEM tarafından belirlenen araç yükleri baz alınarak hesaplanmıştır. Jantın ET, göbek çapı, PCD be bijon sayısı yine bu hedef araç platformlarına uygun şekilde tasarlanmıştır.
Özet (Çeviri)
The aim of this study is to optimise the weight of an aluminium alloy wheel used in light commercial vehicles using a Design of Experiments (DoE) approach without introducing a new failure mode. Therefore, firstly, the load conditions for the targeted light commercial vehicle segment were determined and a symmetrical wheel design with six lug nuts and six ferrules was created accordingly. Within the scope of the mass reduction study, design parameters were determined on the designed base model for the optimization process. The fatigue and impact strength performances of this design were determined using Finite Element Analysis based simulations. According to the analysis results, areas suitable for mass reduction were identified and parameterized. These areas are spoke thickness, tire surface wall thickness, radius at the hub and spoke connection. With these inputs, a DoE-based optimization study was carried out and a final wheel design with optimum values of the parameters was obtained. CATIA V5R21 software was used for solid models of all designs and ANSYS Workbench and HYPERWORKS Radioss software were used for finite element analyses. In addition, the production facility and test laboratories of Maxion İnci Aluminium Wheel Industry company were used for prototype preparation processes and all metallurgical and mechanical performance tests. The impact test applied to the wheel was carried out with the method described in ISO 7141 standard and ISO 3006 standard was taken as reference for corner fatigue tests. The load applied to the wheel was calculated based on the vehicle loads determined by the OEM for the targeted light commercial vehicle platforms. The ET, hub diameter, PCD and number of lug nuts of the wheel were designed in accordance with these target vehicle platforms.
Benzer Tezler
- Optimizasyon teknikleri ve sinirsel ağlar kullanılarak araç alaşım jantlarının tasarımı ve tasarım doğrulaması
Design and design validation of vehicle alloy wheels using optimisation techniques and neural networks
ANIL TOPALOĞLU
Doktora
Türkçe
2022
Otomotiv MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERRUH ÖZTÜRK
- Çelik ve alüminyum alaşımlı çekirdekli burkulması önlenmiş çaprazların (BÖÇ) tasarımı, üretimi ve yön değiştiren tekrarlı yükler etkisindeki davranışı
Design, fabrication, and cyclic behavior of steel and aluminum alloy core buckling restrained braces (BRBs)
ÇİGDEM KARATAŞ
Doktora
Türkçe
2012
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ CEM ÇELİK
- Bir kalıcı kalıpta soğutma performansının arttırılması için eklemeli imalat yöntemiyle üretilen kalıp çekirdeğindeki soğutma kanallarının tasarımı, analizi ve optimizasyonu
In order increasing the permanent mold cooling performance, produced by additive manufacturing method mold core cooling channel design, analysis and optimization
MEHMET KAN
Doktora
Türkçe
2020
EnerjiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN İPEK
- Impact analysis of the stepped concentric crash tubes: The effect of the number of tubes
Kademeli ve eş merkezli çarpışma kutularının analizi: Tüp sayısının etkisi
FATİH USTA
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİT SÜLEYMAN TÜRKMEN
- Understanding the unusual passive behaviour of high strength hybrid steel in corrosive environments
Yüksek mukavemetli hibrit çeliğin korozif ortamlarda olağandışı pasif davranışının anlaşılması
BESTE PAYAM
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEM ÖRNEK