Çok Amaçlı Bir Taşıtın Ön Aks Diferansiyel Kovanının Farklı Sürüş Koşulları için Kütle ve Gerilme Optimizasyonu

Mehmet Murat TOPAÇ, İlker BAHAR, Nusret Sefa KURALAY
1.137 435

Öz


Dört tekerlekten çekişli bir taşıta ait sabit ön aksta kullanılması düşünülen diferansiyel kovanının kütle ve gerilme optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla önce, sabit aksın parametrik katı modeli oluşturulmuştur. Bu model yardımıyla, farklı sürüş koşullarının etkileri de dikkate alınarak, aksın sonlu elemanlar (SE) analizleri yapılmıştır. Bu şekilde, diferansiyel kovanı üzerindeki kritik gerilme yığılması bölgeleri belirlenmiştir. Sonraki aşamada, kovan için çeşitli tasarım alternatifleri oluşturulmuş, en düşük kütleyi ve gerilme yığılmasını sağlayan tasarım tipi belirlenmiştir. Bu tasarımın gövde-kol geçişlerinde bulunan güçlendirme kanatlarını oluşturan iki geometrik büyüklük; kanat kalınlığı (t) ve kanat açısı (α), tasarım değişkeni olarak seçilmiştir. Bu değişkenler kullanılarak, Deney Tasarımı - Yanıt Yüzey Yöntemi (DT-YYY) yardımıyla, çok amaçlı optimizasyon işlemi gerçekleştirilmiştir. Optimizasyon çalışmasından elde edilen yeni kovan tasarımının, orijinal tasarıma göre yaklaşık 1,8 kg daha hafif olduğu görülmüştür. Ayrıca gerilme yığılmasının ilk duruma göre, gövdenin alt kritik kesitinde yaklaşık % 18, üst kritik kesitinde ise yaklaşık % 36 oranında azaltılabildiği belirlenmiştir.


Tam metin:

PDF ÖZET

Referanslar


J. Reimpell, H. Stoll, J.W. Betzler, The Automotive Chassis: Engineering Principles, 2. Baskı, Society of Automotive Engineers, Inc., (2002).

N.S. Kuralay, Motorlu Taşıtlar, Cilt 1, TMMOB Makina Mühendisleri Odası, (2008).

M.M. Topaç, H. Günal, N.S. Kuralay Eng. Fail. Anal. 16(5) (2009) 1474-1482.

M.M. Topaç, H. Günal, N.S. Kuralay Mühendis ve Makine 51(601) (2010) 10-20.

B.L.J. Gysen, J.J.H. Paulides, J.L.G. Janssen, E.A. Lomonova IEEE Trans. Veh. Technol. 59(3) (2010) 1156-1163.

R.N. Jazar, Vehicle Dynamics, Springer Science+Business Media, LLC., (2008).

B. Heiβing, M. Ersoy, S. Gies, Fahrwerkhandbuch, Vieweg+Teubner Verlag |Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, (2011).

M.M. Topaç, C. Olguner, A. Yenice, N.S. Kuralay, Kamyon bağımsız ön süspansiyon sisteminin kavramsal tasarımı, MTS8: 8. Mühendislik ve Teknoloji Sempozyumu, Ankara-Türkiye, (2015) 39-44.

M. Yüksel, Malzeme Bilimleri Serisi-Cilt 1: Malzeme Bilgisi, TMMOB Makina Mühendisleri Odası, (2003).

D.J. Kim, Y.M. Lee, J.S. Park, C.S. Seok Mat. Sci. Eng. A-Struct. 483-484 (2008) 456-459.

F. Bagnoli, F. Dolce, M. Barnabei Eng. Fail. Anal. 16(1) (2009) 152-163.

S. Park, J. Lee, U. Moon, D. Kim Eng. Fail. Anal. 17(2) (2010) 521-529.

Anonim, ANSYS Theory Reference, ANSYS Release 10.0. ANSYS, Inc.,(2005).

D.H. Besterfield, C. Besterfield, G.H. Besterfield, M. Besterfield, Total Quality Management, Prentice Hall Inc., (1995).

G. Akman, C. Özkan Doğuş Üniversitesi Dergisi 12(2) (2011) 187-199.

D.C. Montgomery, Design and Analysis of Experiments, John Wiley & Sons, Inc., (2000).

T. Amago, http://www-personal.umich.edu/~kikuchi/Research/rsm_amago.pdf. (Erişim tarihi: 1th of April,2015).

K. Park, S.J. Heo, D.O. Kang, J.I. Jeong, J.H. Yi, J.H. Lee, K.W. Kim Int. J. Automot. Techn. 14(6) (2013) 927-933.

H. Han, T. Park Multibody Syst. Dyn. 11 (2004) 167-183.

R.H. Myers, D.C. Montgomery, C.M. Anderson-Cook Response Surface Methodology: Process and Product Optimization Using Design of Experiments, John Wiley & Sons, Inc., (2009).