Bir elektrikli aracın kompozit batarya taşıyıcısının sonlu elemanlar yöntemiyle yapısal analizi
Structural analysis of a composite battery enclosure of an electric vehicle using finite element method
- Tez No: 975945
- Danışmanlar: PROF. DR. ERDEM ACAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Tobb Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Enerji ihtiyacının hızla artması ve çevre sorunlarının derinleşmesi, otomotiv sektöründe önemli dönüşümlere neden olmaktadır. Bu bağlamda, elektrikli ve hibrit araçlar, çevre dostu yapıları ve yüksek verimlilikleriyle ön plana çıkmaktadır. Elektrikli araçlarda kritik mühendislik problemlerinden biri, batarya taşıyıcıların güvenlik ve performans açısından doğru şekilde tasarlanmasıdır. Batarya taşıyıcılar, bataryayı darbelere karşı korurken, aracın toplam ağırlığını mümkün olduğunca düşük tutmalıdır; çünkü araç ağırlığı, enerji tüketimi ve menzil üzerinde doğrudan etkilidir. Bu tez çalışmasında, alüminyum ve kompozit batarya taşıyıcıların yapısal performansları; ayrıca kompozit malzemelerde serim açısının taşıyıcılar üzerindeki etkisi ve taşıyıcı parçaların bireysel performansları ayrıntılı olarak incelenmiştir. Yapısal performans beş temel kriter doğrultusunda değerlendirilmiş; eğilme direngenliği, burulma direngenliği, modal analiz, direğe yandan çarpma ve alttan darbe senaryoları analiz edilmiştir. Kompozit malzemelerin hasar mekanizmaları da çalışmada dikkate alınmıştır. Analizler, Sonlu Elemanlar Yöntemi ile ANSYS LS-DYNA yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, kompozit malzemelerin batarya taşıyıcıların ağırlığını önemli ölçüde azaltırken, yapısal performansta yüksek dayanım ve güvenilirlik sağladığını göstermiştir. Ayrıca, serim açılarının yapısal performans üzerinde belirgin etkileri olduğu ve taşıyıcı parçaların bireysel özelliklerinin bütün tasarım üzerinde kritik rol oynadığı tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
The fast increase in energy demand and growing environmental problems are causing big changes in the automotive industry. Electric and hybrid vehicles stand out because they are environmentally friendly and efficient. One important engineering challenge in electric vehicles is designing battery enclosures that are safe and perform well. Battery enclosures need to protect the battery from impacts while keeping the vehicle's weight as low as possible, since the vehicle's weight directly affects energy use and driving range. In this thesis, the structural performance of aluminum and composite battery enclosures is studied in detail. The effect of fiber orientation angles in composite materials and the performance of individual parts of the enclosure are also examined. The structural performance is evaluated using five main criteria: bending stiffness, torsional stiffness, modal analysis, side impact, and bottom impact tests. Damage in composite materials is also considered. All analyses are done using Finite Element Method with ANSYS LS-DYNA software. The results show that composite materials help reduce the weight of battery enclosures a lot, while still providing strong and reliable structures. Also, fiber orientation angles affect the performance, and the properties of each enclosure part are important for the overall design.
Benzer Tezler
- Yeni bir hibrit yapı kullanılarak hafiflik ve çarpışmaya dayanıklılık açısından elektrikli araç batarya kutusu yan profilinin kapsamlı optimizasyonu ve tasarımı
Comprehensive optimization and design of an electric vehicle battery box side profile for lightweight and crashworthiness using a novel hybrid structure
MUHAMMET ARSLAN
Doktora
Türkçe
2025
Otomotiv MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET İHSAN KARAMANGİL
- Hexagonal boron nitride reinforced thermal conductivity improved composite material design applications in electric vehicles
Hegzagonal bor nitrür takviyeli termal iletkenliği iyileştirilmiş kompozit malzeme tasarımı: Elektrikli araçlarda uygulamaları
EMRULLAH CEBE
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALAEDDİN BURAK İREZ
- Optimization of wireless power transfer by for electrical vehicles by using CPT and IPT composite equipments
Elektrikli araçlarda CPT ve IPT bileşik sisteminin kullanımı ile kablosuz enerji aktarımı optimizasyonu
NOOR QASIM ATIYAH ALSAEDI
Doktora
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKarabük ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUHAMMET TAHİR GÜNEŞER
- Synthesis of silicon-graphene composite anode via magnesiothermic reduction of silica fume for high-performance lithium-ion batteries
Yüksek performanslı lityum-iyon bataryalar için silisyum-grafen kompozit anot malzemesinin silika dumanının magneziotermik yolla indirgenmesi ile sentezlenmesi
NİHAT FATİH KAYACIOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REHA YAVUZ
- Solar unmanned aerial vehicle design and production
Güneş enerjili insansız hava aracı tasarım ve üretimi
AHMET SEMİH PARLAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAYRİ ACAR