Araçlarda kullanılan farklı geometrilerdeki çarpışma kutularının ezilme davranışının incelenmesi
Investigation of the crushing behavior of crash boxes of different geometries used in vehicles
- Tez No: 971268
- Danışmanlar: PROF. DR. FARUK VAROL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İmalat Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Yapılan çalışmada, araçlarda darbe emici olarak kullanılan çarpışma kutularının enerji sönümleme kapasitelerinin artırılabilmesi için farklı bir tasarım gerçekleştirilmiştir. Çelik ve alüminyum tüplerin birleştirilmesi ile enerji sönümleme verimliliğinin iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Çelik olarak DP800, alüminyum olarak ise Al5182, Al6016 ve Al6060 malzemeler kullanılmıştır. Öncelik olarak çelik ve alüminyum plakaların CMT yöntemi ile farklı parametrelerde birleştirilmesi sağlanarak deneysel tüplerin oluşturulmasında kullanılacak birleştirme parametreleri belirlenmiştir. Çelik ve alüminyum tüpler farklı uzunluk ve kombinasyonlarında kare ve dairesel kesitli olacak şekilde birleştirilmiştir. Elde edilen birleştirilmiş numuneler ile tekil olarak hazırlanan numuneler 10 mm/dk basma hızı ile basma testlerine tabi tutularak kuvvet – ezilme grafikleri elde edilmiştir. Bu grafikler neticesinde çarpışma kutularının performans göstergeleri olan toplam enerji, özgül enerji sönümleme, ortalama kuvvet ve ezilme kuvveti verimi gibi veriler kıyaslanmıştır. 75 mm'lik çelik ve alüminyum tüplerin birleştirilmesinden elde edilen numunelerde iki adet maksimum kuvvet, 50 mm ve 100 mm'lik çelik ve alüminyumlardan elde edilen tüplerin birleştirilmesinden elde edilen numunelerde ise üç adet maksimum kuvvet oluşmuştur. Çelik ve alüminyum tüplerin birleştirilmesinden elde edilen numunelerde ilk deformasyon kaynak bölgesinde meydana gelmiştir. Kare kesitli numunelerde 36 kN ile 44kN arasında, dairesel kesitli numunelerde ise 35 kN ile 62 kN arasındaki kuvvet değerlerinde kopma gerçekleşmiştir. Birbiri içine geçerek deformasyonun devam ettiği ve daha sonra çelik veya alüminyum tüplerin ezilme davranışı sergilediği görülmüştür. Kare kesitli 100 mm yüksekliğe sahip Al6060 alüminyum tüp ile oluşturulan birleştirilmiş numune % 48,17 ezilme kuvveti verimine sahiptir. 2 mm kalınlığa sahip alüminyum tüpler ile oluşturulan deneysel numuneler, 1,5 mm kalınlığa sahip alüminyum tüpler ile oluşturulan deneysel numunelere göre ezilme kuvveti verimi açısından daha uygun olduğu görülmüştür. Al6016 ve DP800 tüplerin birleştirilmesinden elde edilen numune tekil çelik tüpe göre özgül enerji sönümleme değeri bakımından % 36, Al6060 ve DP800 tüplerin birleştirilmesinden elde edilen numune ise % 39 oranında iyileşme görülmüştür. Ayrıca çelik ve alüminyum tüplerin birleştirilmesi ile toplam enerji sönümleme kapasitelerinin arttığı görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study, a new design was developed to increase the energy absorption capacity of crash boxes used as impact absorbers in vehicles. The aim was to improve energy absorption efficiency by combining steel and aluminum tubes. DP800 steel and Al5182, Al6016, and Al6060 aluminum were used. First, the steel and aluminum plates were joined using the CMT method using different parameters to determine the joining parameters to be used in the creation of the experimental tubes. Steel and aluminum tubes were combined in square and circular cross-sections of varying lengths and combinations. The combined and individual samples were subjected to compression tests at a compression speed of 10 mm/min, and force-crushing graphs were obtained. As a result of these graphs, data such as total energy, specific energy absorption, average force, and crushing force efficiency, which are performance indicators of crash boxes, were compared. Two maximum forces were generated in samples obtained from joining 75 mm steel and aluminum tubes, and three maximum forces were generated in samples obtained from joining 50 mm and 100 mm steel and aluminum tubes. In samples obtained from joining steel and aluminum tubes, the initial deformation occurred in the weld zone. Rupture occurred in square-section samples at force values between 36 kN and 44 kN, and in circular-section samples at force values between 35 kN and 62 kN. It was observed that the deformation continued as they interdigitated, and subsequently, the steel or aluminum tubes exhibited crushing behavior. A combined sample formed from a square-section 100 mm-high Al6060 aluminum tube had a crushing strength efficiency of 48.17%. Experimental samples made with 2 mm-thick aluminum tubes were found to be more suitable in terms of crushing strength efficiency than those made with 1.5 mm-thick aluminum tubes. The sample obtained by combining Al6016 and DP800 tubes showed a 36% improvement in specific energy absorption compared to the single steel tube, while the sample obtained by combining Al6060 and DP800 tubes showed a 39% improvement. Furthermore, the total energy absorption capacity was increased by combining steel and aluminum tubes.
Benzer Tezler
- Tek silindirli dizel bir motorda kullanılacak türbülans üretecinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği metodu kullanılarak girdap ve takla oluşumuna etkisinin analizi
Analysis of turbulence generetor to swirl and tumble production using computational fluid dynamic method in a single cylinder diesel engine
FATİH EKMEKCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TOLGA PIRASACI
- Uyarlamalı araç takip sistemlerinde model öngörülü kontrol yöntemleri: Karşılaştırmalı bir çalışma
Model predictive control approaches for adaptive cruise control systems: A comparative study
UMUT KARAPINAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AFİFE LEYLA GÖREN
- Computer modeling of a prototype X-ray imaging system for better detection efficiency
Prototip bir X-ray görüntüleme sisteminin daha iyi bir dedeksiyon verimi için modellenmesi
ESRA BARLAS YÜCEL
Doktora
İngilizce
2018
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENAP ŞAHABETTİN ÖZBEN
- Cam elyaf profil kompozitlerde kesit geometrisinin eğilme davranışlarına etkisinin incelenmesi
Investigating the effect of cross-section geometry on bending behaviors in glass fiber profile composites
MUSTAFA FATİH MUSLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiNecmettin Erbakan ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET KAYRICI
- Elektrikli araçlar için gömülü sürekli mıknatıslı senkron makine tasarımının en uygunlaştırılmasına katkılar
Contributions to optimisation of interior permanent magnet synchronous machine for electric vehicles
AHMET HAKAN OĞUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DERYA AHMET KOCABAŞ