Çift Kademeli (Ezilme Kutusu, Konik Deformasyon Bilezigi) Enerji Absorbe Edici Sistem Tasarimi Ve Imalati

8 8

Proje Grubu: MAG Sayfa Sayısı: 151 Proje No: 115M583 Proje Bitiş Tarihi: 01.09.2017 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 20-03-2020

Çift Kademeli (Ezilme Kutusu, Konik Deformasyon Bilezigi) Enerji Absorbe Edici Sistem Tasarimi Ve Imalati

Öz:
Bilindigi gibi, araçlarda pasif koruma elemanlarının kaza esnasında ortaya çıkan çarpısma enerjisini absorbe ederek araç ana gövdesinin hasara ugramasını önlenmesi ya da hasar seviyesinin minimize edilmesi amaçlanmaktadır. Bu çalısmada, ezilme kutusu ve konik deformasyon bileziginden olusan iki kademeli bir yapının tasarımı ve imalatı üzerine çalısmalar yürütülmüstür. 6063 alüminyum alasımı ezilme kutusunun cidarda çevresel ezme islemine ek olarak, içeriden ve dısarıdan takviye edilerek deformasyon esnasında enerji absorbe etme kabiliyeti arttırılmaya çalısılmıstır. Çarpısma enerjisinin bilezikte plastik sekil degisimine harcandıgı konik deformasyon bileziginde ise konik muylu ve bilezik yapısının tasarım ve imalatı gerçeklestirilmistir. Iki kademeli sistemle ilgili yapılan 330 adeti askın deneyden, ezilme kutusu için özgül enerji absorbe degeri dikkate alınarak elde edilen en iyi kombinasyonla, 4330-4370 J aralıgında degisen bir enerji degeri ile proje hedefleri asılmıstır. Belirtilen takviye modellerinden çevresel ezmenin, malzeme bünyesinde mikro çatlaga yol açmayacak sekilde uygulanması, içerinden yapılacak köpük takviyesinin köpük yogunlugu dikkate alınarak olusturulan sandviç modelde olması ve son olarak dısarıdan karbon elyaf takviyesi uygulanması maksimum özgül enerji absorbe etme kabiliyeti açısından kritik bir öneme sahiptir. Deformasyon bileziginin 60-65 kN mertebelerinde harekete geçmesi ve kuvvetin 68-70 kN bandını asmaması temel kısıtları olusturmus, bu çerçevede farklı malzeme ve farklı geometrik ölçülerde üretimi kolay deformasyon bilezigi tasarımına gidilmistir. Yapılan deneysel ve sonlu eleman çalısmaları neticesinde 304 kalite paslanmaz çelik ile hedeflenen enerjinin parçada kırılma veya çatlamaya yol açmaksızın alt proje hedefi olan 2660 J degeri 60 mm deplasmanda 3000 J olarak elde edilmistir. Tasarımı yapılan bilezigin 100 mm deplasmana zorlanması durumunda absorbe edilen enerji yaklasık 5600 J degerine ulasmaktadır. 125 mm uzunlugundaki ezilme kutusunun ve çakılmıs bilezigin kullanıldıgı deneylerde ise enerji degeri 8975-10010 J arasında degistigi tespit edilmistir. Agırlık-düsürme darbe test cihazıyla yapılan deneylerden de önerilen iki kademeli yapının uyumlu bir sekilde çalıstıgı çarpısma enerjisinin ezilme kutusu ve deformasyon bilezigi tarafından basarılı bir sekilde absorbe edildigini gözlenmistir.
Anahtar Kelime: ince cidarlı tüp çevresel ezme kompozit köpük konik deformasyon bilezigi ezilme kutusu

Konular: Mühendislik, Makine İmalat Mühendisliği
Erişim Türü: Erişime Açık
  • Guillow, S. R., Lu, G. ve Grzebieta, R. H. 2001. “Quasi-static axial compression of thinwalled circular aluminium tubes”, International Journal of Mechanical Sciences, 43(9), 2103-2123.
  • Li, Z., Yu, J. ve Guo, L. 2012. “Deformation and energy absorption of aluminum foamfilled tubes subjected to oblique loading”, International Journal of Mechanical Sciences, 54(1), 48-56.
  • Lu, G., Yu, T. 2003. Energy absorption of structures and materials. Cambridge: Woodhead Publishing Limited.
  • Jones, N. 1989. Structural Impact. Cambridge: Cambridge University Press.
  • Wierzbicki, T. ve Abramowicz, W. 1983. “On the crushing mechanics of thin-walled structures”, Journal of Applied mechanics, 50(4a), 727-734.
  • Abramowicz, W. ve Wierzbicki, T. 1989. “Axial crushing of multicorner sheet metal columns”, Journal of Applied Mechanics, 56(1), 113-120.
  • Zarei H.R. ve Kröger M. 2008. “Optimization of foam filled aluminium tubes for crush box application”, Thin-Walled Structures, 46, 214-221.
  • Guden, M., Yüksel, S., Taşdemirci, A. ve Tanoğlu, M. 2007. “Effect of aluminum closedcell foam filling on the quasi-static axial crush performance of glass fiber reinforced polyester composite and aluminum/composite hybrid tubes”, Composite structures, 81(4), 480-490.
  • Santosa, S. P., Wierzbicki, T., Hanssen, A. G. ve Langseth, M. 2000. “Experimental and numerical studies of foam-filled sections”, International Journal of Impact Engineering, 24(5), 509-534.
  • Djamaluddin F., Abdullah S., Ariffin Zm. ve Nopiah Z.M. 2015. “Optimization of foamfilled double circular tubes under axial and oblique impact loading conditions”, Thin- Walled Structures, 87, 1-11.
  • Fang, J., Gao, Y., Sun, G., Zhang, Y. ve Li, Q. 2014. “Crashworthiness design of foamfilled bitubal structures with uncertainty”, International Journal of Non-Linear Mechanics, 67, 120-132.
  • Sun, G., Li, G., Hou, S., Zhou, S., Li, W. ve Li, Q. 2010. “Crashworthiness design for functionally graded foam-filled thin-walled structures”, Materials Science and Engineering: A, 527(7), 1911-1919.
  • Yin, H., Wen, G., Hou, S. ve Qing, Q. 2013. “Multiobjective crashworthiness optimization of functionally lateral graded foam-filled tubes”, Materials & Design,44, 414-428.
  • Adachi, T., Tomiyama, A., Araki, W. ve Yamaji, A. 2008. “Energy absorption of a thinwalled cylinder with ribs subjected to axial impact”, International journal of impact engineering, 35(2), 65-79.
  • Salehghaffari, S., Tajdari, M., Panahi, M. ve Mokhtarnezhad F. 2010. “Attempts to improve energy absorption characteristics of circular metal tubes subjected to axial loading”, Thin-Walled Structure, 48, 379-390.
  • S.J. Hosseinipour, G.H. Daneshi, Energy absorption and mean crushing load of thinwalled grooved tubes under axial compression, Thin-Walled Struct. 41 (2003) 31–46.
  • S.J. Hosseinipour, Mathematical model for thin-walled grooved tubes under axial compression, Mater. Des. 24 (2003) 463–469.
  • Ahmad, Z. ve Thambiratnam, D. P. 2009. “Dynamic computer simulation and energy absorption of foam-filled conical tubes under axial impact loading”, Computers & Structures, 87(3), 186-197.
  • Lin, J. S., Wang, X. ve Lu, G. 2014. “Crushing characteristics of fiber reinforced conical tubes with foam-filler”, Composite Structures, 116, 18-28.
  • Ghamarian, A., Zarei, H. R. ve Abadi, M. T. 2011. “Experimental and numerical crashworthiness investigation of empty and foam-filled end-capped conical tubes”, Thin- Walled Structures, 49(10), 1312-1319.
  • Qiao, J. S., Chen, J. H. ve Che, H. Y. 2006. “Crashworthiness assessment of square aluminum extrusions considering the damage evolution”, Thin-walled structures, 44(6), 692-700.
  • Kazancı, Z. ve Bathe, K. J. 2012. “Crushing and crashing of tubes with implicit time integration”, International Journal of Impact Engineering, 42, 80-88.
  • Zhang, X. ve Huh, H. 2009. “Energy absorption of longitudinally grooved square tubes under axial compression”, Thin-Walled Structures, 47(12), 1469-1477.
  • Eren, I., Gür, Y. ve Aksoy, Z. 2009. “Finite element analysis of collapse of front side rails with new types of crush initiators”, International journal of automotive technology, 10(4), 451-457.
  • Eren, İ. 2002. “Araçlarda Çarpışma Etkisini Karşılayan Şasi Ön Kolonlarının Tepki Kuvvet-Enerji yutma Optimizasyonu”, Doktora Tezi, Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Balıkesir.
  • Morello, L., Rossini, L., R., Pia G. ve Tonoli, A., 2011. The Automotive Body Volume I. London: Springer.
  • Morello, L., Rossini, L., R., Pia G. ve Tonoli, A., 2011. The Automotive Body Volume II. London: Springer.
APA GENEL K, METE O, KAHRAMAN Y (2017). Çift Kademeli (Ezilme Kutusu, Konik Deformasyon Bilezigi) Enerji Absorbe Edici Sistem Tasarimi Ve Imalati. , 1 - 151.
Chicago GENEL Kenan,METE Osman Hamdi,KAHRAMAN Yaşar Çift Kademeli (Ezilme Kutusu, Konik Deformasyon Bilezigi) Enerji Absorbe Edici Sistem Tasarimi Ve Imalati. (2017): 1 - 151.
MLA GENEL Kenan,METE Osman Hamdi,KAHRAMAN Yaşar Çift Kademeli (Ezilme Kutusu, Konik Deformasyon Bilezigi) Enerji Absorbe Edici Sistem Tasarimi Ve Imalati. , 2017, ss.1 - 151.
AMA GENEL K,METE O,KAHRAMAN Y Çift Kademeli (Ezilme Kutusu, Konik Deformasyon Bilezigi) Enerji Absorbe Edici Sistem Tasarimi Ve Imalati. . 2017; 1 - 151.
Vancouver GENEL K,METE O,KAHRAMAN Y Çift Kademeli (Ezilme Kutusu, Konik Deformasyon Bilezigi) Enerji Absorbe Edici Sistem Tasarimi Ve Imalati. . 2017; 1 - 151.
IEEE GENEL K,METE O,KAHRAMAN Y "Çift Kademeli (Ezilme Kutusu, Konik Deformasyon Bilezigi) Enerji Absorbe Edici Sistem Tasarimi Ve Imalati." , ss.1 - 151, 2017.
ISNAD GENEL, Kenan vd. "Çift Kademeli (Ezilme Kutusu, Konik Deformasyon Bilezigi) Enerji Absorbe Edici Sistem Tasarimi Ve Imalati". (2017), 1-151.
APA GENEL K, METE O, KAHRAMAN Y (2017). Çift Kademeli (Ezilme Kutusu, Konik Deformasyon Bilezigi) Enerji Absorbe Edici Sistem Tasarimi Ve Imalati. , 1 - 151.
Chicago GENEL Kenan,METE Osman Hamdi,KAHRAMAN Yaşar Çift Kademeli (Ezilme Kutusu, Konik Deformasyon Bilezigi) Enerji Absorbe Edici Sistem Tasarimi Ve Imalati. (2017): 1 - 151.
MLA GENEL Kenan,METE Osman Hamdi,KAHRAMAN Yaşar Çift Kademeli (Ezilme Kutusu, Konik Deformasyon Bilezigi) Enerji Absorbe Edici Sistem Tasarimi Ve Imalati. , 2017, ss.1 - 151.
AMA GENEL K,METE O,KAHRAMAN Y Çift Kademeli (Ezilme Kutusu, Konik Deformasyon Bilezigi) Enerji Absorbe Edici Sistem Tasarimi Ve Imalati. . 2017; 1 - 151.
Vancouver GENEL K,METE O,KAHRAMAN Y Çift Kademeli (Ezilme Kutusu, Konik Deformasyon Bilezigi) Enerji Absorbe Edici Sistem Tasarimi Ve Imalati. . 2017; 1 - 151.
IEEE GENEL K,METE O,KAHRAMAN Y "Çift Kademeli (Ezilme Kutusu, Konik Deformasyon Bilezigi) Enerji Absorbe Edici Sistem Tasarimi Ve Imalati." , ss.1 - 151, 2017.
ISNAD GENEL, Kenan vd. "Çift Kademeli (Ezilme Kutusu, Konik Deformasyon Bilezigi) Enerji Absorbe Edici Sistem Tasarimi Ve Imalati". (2017), 1-151.