Structural analysis of wheels through analytical and experimental methods
Analitik ve deneysel yöntemlerle jantların yapısal analizi
- Tez No: 963154
- Danışmanlar: PROF. DR. PINAR DEMİRCİOĞLU, PROF. DR. İSMAİL BÖĞREKCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Aydın Adnan Menderes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 97
Özet
Yeni ürün geliştirme süreci ürün dayanıklılığının, ve üretim tekniklerinin içerdiği kapsamlı bir yaklaşımı gerektirmektedir. Analitik ve deneysel teknikler üreticilere güçlü bir karar verme yeteneği kazandırmaktadır. Bu metodların ilişkisi birbilerini tamamlamaktadır. Sonlu elemanlar analizi kalıp yatırımları öncesi karar verme için önemlidir. Bu sayede üretimde karşılaşılabilecek problemlere göre kalıplar tasarlanabilmektedir. Analitik ve deneysel sonuçlar arasındaki bir doğrulama üreticileri güvenli bölgede tutar. Bu çalışmada yeni bir jant ebadına sahip, 8.25x20, bir jant incelenmiştir. Jantın kasnak parçası farklı malzeme kalınlıklarıyla ve malzeme kaliteleriyle, disk parçası sabit tutularak sonlu elemanlar analizlerinde ve fiziksel radyal yorulma testelerinde koşturulmuştur. Sonlu elemanlar analizlerinin sonuçları yorulma ömrü hesaplarında kullanılmıştır. İlk olarak S275 malzeme kalitesine ve 5 mm malzeme kalınlığına sahip bir kasnak değerlendirilmiştir. İlk bölümün sonunda %1' in altında bir farkla ağ yapısında bulunan eleman sayısından bağımsızlık ve %6.71 bir farkla fiziksel test ve analitik sonuçlar arasında doğrulama sağlanmıştur. İlk durumda yorulma ömrü çevrimi gerekenden az bulunmuştur. Ağ yapısındaki eleman sayısından bağımsızlık ve doğrulama yapılmış fiziksel test ve analitic sonuçlar arasında doğrulamaya eriştikten sonra S420 malzeme kalitesine ve 6 mm malzeme kalınlığına sahip bir kasnak fiziksel test ve sonlu elemanlar analizinde koşturulmuştur. Testler ve analitik sonuçlarının yüksek çevrim değerleri sonucunda bu tasarımın 2,270 kg' lık bir yükü taşıyabileceği değerlendirilmiştir. Fakat ilk ve ikinci tasarımların arasında olacak şekilde bir ağırlık azaltımı arzulanmıştır. Bu yüzden 5.5 mm malzeme kalınlığına sahip ek bir kasnak tasarımı yapılmıştır. Ayrıca malzeme kalitesi S275' e düşürülmüştür. Bu tasarımla birlikte ikinci tasarıma göre %8.26' lık bir ağırlık azaltımı sağlanmıştır. Ayrıca ilk tasarımla karşılaştırıldığında kasnak parçasında bulunan maksimum asal gerilme 303.28 MPa' dan 255.51 MPa'ya düşürülmüş ve gerekli yorulma ömrünü sağlayan bir tasarım gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
New product development process requires a comprehensive approach that includes considering durability of the product, manufacturing methods etc. Analytical and experimental methods offer a strong decision capability for the manufacturers. These methods' relationship is complementary. Finite element analysis is important to take decisions before tooling manufacturing. In this way, tooling designs could be manufactured according to possible problems in the product manufacturing. A correlation between analytical and experimental results keeps the manufacturer in the safe zone. In this study, a wheel was investigated with a new rim size which is 8.25x20. The rim part of the wheel was performed in finite element analyzes and the physical radial fatigue tests with different material qualities and material thicknesses while disc part of the wheel kept equivalent. Finite element analysis' results taken from the software were used for fatigue life calculations. Firstly, a rim had material quality of S275 and material thickness of 5 mm was evaluated. As a result of the first part, mesh independence with the variation of 1% and difference of 6.71% between physical test and analytical result were obtained. Fatigue life cycle less than required was found in the first case. After reaching mesh independence and correlation between physical tests and analytical results, a rim had material quality of S420 and material thickness of 6 mm was conducted in the physical test and finite element analysis. High cycle values from experiments and analytical results were considered durable enough to carry wheel load capacity that is 2270 kg. However, a weight reduction between first and second cases was desired. Therefore, additional rim option with 5.5 mm thickness was designed. Also, material quality of the rim was decreased to S275. A wheel reduction of 8.26% was reached with this case when compared with the second case. Also, maximum principal result decreased from 303.28 MPa to 255.51 MPa on the rim part when compared to first case and a design ensure required fatigue life cycle.
Benzer Tezler
- Koaksiyel manyetik dişlinin moment analizinin sonlu elemanlar yöntemi ile gerçekleştirilmesi
The torque analysis of coaxial magnetic gear with the finite element method
EMRE AKYERDEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET CANSIZ
- Ağır ticari araca ait aks kovanında yorulma kaynaklı oluşan hasarın sonlu elemanlar yöntemi ile tasarımının iyileştirilmesi ve tasarımın rig testi ile doğrulanması
Design optimization for fatigue performance of an heavy commercial vehicle rear axle housing using fea and rig testing
BERK GÜMÜŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ RAMAZAN MURAT TABANLI
- Modern yol inşaatında geotekstil ve geodrit uygulaması konularında araştırma
A Research on utilization of geotextile and geodrid in modern road construction
İSKENDER MELİH AKSOY
- Binek otomobil jantının viraj koşullarında mekanik davranışının sayısal ve nümerik olarak incelenmesi
Başlık çevirisi yok
AHMET FATİH AK
Doktora
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖZDE SARI
- Otonom mobil depo robotunun mekatronik sistem tasarımı
Mechatronic system design of the autonomous warehouse mobile robot
CAN ÖZBARAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Gedik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SAVAŞ DİLİBAL