Elektrikli araç bataryası mekanik davranışının homojen malzeme modelleri kullanılarak sonlu elemanlar yöntemiyle modellenmesi
Finite elements modeling of electric vehicle battery mechanical behavior by using homogenized material models
- Tez No: 937677
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BETÜL GÜLÇİMEN ÇAKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 76
Özet
Bu çalışmada, elektrikli araç batarya taşıyıcılarında kullanılan kese tipi pil hücrelerinin homojenleştirilmiş bir sonlu elemanlar modeli geliştirilmiştir. Pil hücrelerinin yapısal ve mekanik özelliklerini analiz etmek amacıyla LS-DYNA yazılımı kullanılmıştır. Literatürdeki mevcut modellerde, yüksek doğruluk sağlanırken hesaplama verimliliği düşük olabilmektedir. Bu çalışmanın temel amacı, hızlı hesaplanabilir ve yüksek doğruluk sağlayan bir malzeme modeli geliştirmek olmuştur. Geliştirilen model üç yönde basma ve eğme testleri ile kontrol edilerek korelasyon oranları doğrulanmıştır. Modelleme sürecinde, homojenleştirme yöntemleri kullanılarak pil hücresinin farklı bileşenlerinin etkileri bir arada değerlendirilmiş ve bu şekilde hesaplama maliyeti önemli ölçüde azaltılmıştır. Sonuçlar, önerilen modelin kuvvet-deplasman açısından yüksek doğruluk içererek sonlu elemanlar analizlerindeki doğruluğunu ortaya koymuştur. Düşük eleman sayısı ve uygun malzeme modeli (MAT26 Bal Peteği) ile yüksek doğruluk sağlarken düşük hesaplama zorluğu yakalanmıştır. Modellemedeki hız arttırıcı diğer sonlu elemanlar analizi tekniklerine ve tavsiyelerine de çalışma içinde değinilmiştir. Yandan çarpma veya alttan çarpma senaryolarının analizlerinde başlıca dahil edilebilecek bu modelleme, ilerideki çalışmalar için geliştirilmeye müsait bir yaklaşım sunmaktadır. Bu çalışma, elektrikli araç pil hücrelerinin tasarım ve analiz süreçlerinde daha hızlı ve etkin yöntemlerin uygulanmasına katkı sunmayı hedeflemektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, a homogenized finite element model of battery pouch cells used in electric vehicle battery carriers was developed. LS-DYNA software was used to analyze the structural and mechanical properties of battery cells. In the existing models in the literature, while high accuracy is provided, computational efficiency can be low. The main purpose of this study is to develop a material model that can be calculated quickly and provides high accuracy. The developed model was checked with compression and bending tests in three directions and correlation ratios were verified. In the modeling process, the effects of different components of the battery cell were evaluated together using homogenization methods and in this way, the computational cost was significantly reduced. The results revealed the accuracy of the proposed model in finite element analyses by including high accuracy in terms of force-displacement. With the low number of elements and the appropriate material model (MAT26 Honeycomb), high accuracy was reached while low computational difficulty was achieved. Other finite element analysis techniques and recommendations that increase the speed in modeling were also mentioned in the study. This modeling, which can be included in the analysis of side impact or bottom impact scenarios, offers an approach suitable for development for future studies. This study aims to contribute to the application of faster and more effective methods in the design and analysis processes of electric vehicle battery cells.
Benzer Tezler
- The lifespan comparison of an NMC811 pouch cell based high voltage battery with silicone and polyurethane foam usage
NMC811 poşet hücre tabanli bir yüksek voltajli bataryada silikon ve poliüretan sünger kullaniminin ömür karşilaştirmasi
SERHAT SOYER
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TURGUT GÜLMEZ
- Elektrikli araçlar için yüksek doğrulukla şarj kestirimi sunan batarya yönetim sistemi tasarımı
Design of battery managemenet system providing high accuracy state of charge estimation for electric vehicles
MUSTAFA MERT SERİNBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET ONUR GÜLBAHÇE
- Life cycle analysis of PV-assisted charging station
PV-destekli şarj istasyonunun maliyet analizi
MUHAMMED CİHAT MERCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÖZGÜR KAYALICA
- Hibrit araç uygulaması için kuplajsız çift sargılı elektrik makinası tasarımı ve prototiplenmesi
Design and prototyping of decoupled dual winding electric machine for hybrid electric vehicle application
MURAT AYAZ
Doktora
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENGİN ÖZDEMİR
- Elektrikli araç tahrik sisteminin modellenmesi ve enerji tüketiminin farklı sürüş çevrimlerinde incelenmesi
Elektri̇kli̇ araç tahri̇k si̇stemi̇ni̇n modellenmesi̇ ve enerji̇ tüketi̇mi̇ni̇n farkli sürüş çevri̇mleri̇nde i̇ncelenmesi̇
ÇAĞIN UZSEZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ORKUN ÖZENER