Araç yapısal gövdelerinde kullanılan kompozit malzemelerin çok ölçekli mekanik karakterizasyonu
Multiscale mechanical characterization of composite materials used in vehicle structural bodies
- Tez No: 998595
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FATMA ULUSAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Otomotiv Mühendisliği, Automotive Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Tarsus Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Otomotiv endüstrisinde artan enerji verimliliği ve hafifletme (lightweighting) hedefleri doğrultusunda, bu çalışmada Karbon Fiber Takviyeli Polimer (CFRP) malzemelerin mekanik özellikleri, fiziksel test ihtiyacını minimize etmek amacıyla tamamen sanal ortamda (in-silico) çok ölçekli bir yaklaşımla karakterize edilmiştir. Mikro ölçekte, Temsili Hacim Elemanı (RVE) yöntemi kullanılarak %47-%53 fiber hacim oranları (FVF) için birim hücre modelleri oluşturulmuş; sanal yüklemelerle homojenleştirilmiş malzeme özellikleri elde edilmiştir. Bulgular, FVF artışına bağlı olarak Boyuna Elastisite Modülünün yükseldiğini ve tabaka kalınlığının düştüğünü göstermiştir. Elde edilen veriler, Halpin-Tsai analitik modelleri ile doğrulanmıştır. Mezo ölçekte, türetilen malzeme kartları kullanılarak B-Sütunu gibi araç gövdesi parçaları için spesifik laminasyon dizilimleri analiz edilmiştir. Makro ölçekte ise, Sağ Dış Şasi'den alınan B Sütunu parçası örneklenmiş; alt ve üst kısımlardan sabitlenerek orta kısmından yanal statik yüke maruz bırakılmıştır. Analiz sonucunda maksimum gerilme hesaplanmış ve tasarım kriteri olan Güvenlik Faktörü (SF) > 1,5 kriteri sağlanarak tasarım güvenilirliği doğrulanmıştır. Sonuçlar, sanal karakterizasyon metodolojisinin hem malzeme bilimsel temelini hem de mühendislik güvenliğini sağladığını, fiziksel prototip maliyetlerini ve Ar-Ge süresini önemli ölçüde hızlandırdığını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In line with the increasing energy efficiency and lightweighting objectives in the automotive industry, the mechanical properties of Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) materials were characterized in this study using an entirely virtual (in-silico), multiscale approach to minimize the need for physical testing. At the micro-scale, unit cell models were created for fiber volume fractions (FVF) ranging from 47% to 53% using the Representative Volume Element (RVE) method; homogenized material properties were obtained through virtual loading simulations. Findings indicated that the Longitudinal Elastic Modulus increased and ply thickness decreased with the rise in FVF. The obtained data were validated using Halpin-Tsai analytical models. At the meso-scale, specific lamination sequences for vehicle body parts such as the B-Pillar were analyzed using the derived material cards. At the macro-scale, a B-Pillar section taken from the Right Outer Frame was sampled; it was fixed at the top and bottom sections and subjected to a lateral static load at its middle section. The analysis calculated the maximum stress, and the design reliability was validated by meeting the design criterion of Safety Factor (SF) > 1.5. The results demonstrate that the virtual characterization methodology provides both a material science basis and engineering safety assurance, significantly accelerating physical prototype costs and R&D time.
Benzer Tezler
- Mekanik bağlantılı, alüminyum malzemeli elektrikli otobüs üst gövdesi tasarımı, bilgisayar destekli analizlerinin yapılması ve kaynaklı çelik gövde ile karşılaştırılması
Design of mechanical fixed, aluminum material used bus upper body, computer aided analysis of the body and comparison with welded steel body
BERKE GÖK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Otomotiv MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ OĞUZHAN AVCIATA
- Tramvay hatlarında farklı durumların plak yorulmasına etkisinin incelenmesi
Fatigue performance of track slab for tramway under different conditions
EFE ERDEM
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Ulaşımİstanbul Teknik ÜniversitesiRaylı Sistemler Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZÜBEYDE ÖZTÜRK
- Design, analysis, and manufacturing of a multifunctional parallelogram gangway mechanism
Çok fonksiyonlu paralel pasarella mekanizmasının dizaynı, analizi ve üretimi
YAVUZ SÜMER
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Makine MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BEKİR BEDİZ
- Silindirik gövdeleri birleştirmede kullanılan cıvataların sayısının, boyutunun ve flanş geometrisinin eniyilemesi için tasarım aracı oluşturulması ve analizle doğrulaması
Development and analytical validation of a design tool for optimizing the number, size and flange geometry of bolts used to assemble cylindrical bodies
ZEKERİYA BUĞRA KÖKSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiTobb Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDEM ACAR
- İran ve Azerbaycan tarlarının tarihsel gelişim süreçleri ve yapısal özelliklerinin karşılaştırılması
Comparison of the historical development processes and structural features of Iranian and Azerbaijani tar
BITA MALEKI
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
MüzikAnkara Müzik ve Güzel Sanatlar ÜniversitesiMüzikoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MİLAD SALMANİ