Paletli askeri araç güç gruplarının titreşim ve şok izolasyonu
Powerpack vibration and shock isolation of tracked military vehicles
Yazar: KORAY EMRE ÖZCAN
Danışman: PROF. DR. RAHMİ GÜÇLÜ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Teorisi ve Kontrol Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; Savunma ve Savunma Teknolojileri = Defense and Defense Technologies

Özet:
Ülkemiz savunma sanayii projeleri incelendiğinde hiç kuşkusuz kara savunma sistemleri önemli bir yer teşkil etmektedir. Hali hazırda sektördeki birçok şirket; tekerlekli ve paletli kara platformları üzerine entegre yeni silah sistemleri, radar sistemleri, optik sistemler ve güç grupları gibi ürünler geliştirmektedir. Her sistemin kendine ait işlevsel gereksinimleri, performans gereksinimleri ve çevresel gereksinimleri bulunmaktadır. Ancak tüm bu ürünlerin aynı platform üzerine entegre edilmeleri ve platformun görev profiline bağlı olarak benzer yapısal yüklere maruz kalmaları, bu anlamda bir ortaklaştırma çalışmasını kaçınılmaz kılmaktadır.
Ürünlerin maruz kaldıkları yapısal yükler incelendiğinde, hiç kuşkusuz ait olduğu platforma etki eden titreşim ve şok yükleri ön plandadır. Askeri araçların arazi şartlarında uğradığı yol süreksizlikleri, gerçekleştirdikleri ani manevralar, silahlı atış esnasında ve uğradığı balistik saldırılar karşısında ortaya çıkan anlık şok yükleri gibi yapısal yükler; araç şasisi üzerinde ve şasi üzerine bağlı sistemlerde bir yük cevabı oluşturmaktadır. Burada platformları birbirinden ayıran en önemli özellik ise aracın paletli veya tekerlekli oluşudur. Tekerlekli araçlarda yol kaynaklı titreşimler düşük frekanslı bileşenler içerirken, paletli araçlarda palet bakla boylarının çok kısa olması ve yüklerin her palet baklası üzerinde tekrarlanıyor olmasından dolayı çok daha yüksek frekanslı bileşenler ortaya çıkmaktadır. Bu da paletli araçlarda titreşimlerin çok daha geniş bir frekans bandı içerisinde ortaya çıkmasına ve titreşim kaynaklı yorulmanın daha kritik olmasına neden olmaktadır.
Tez kapsamında paletli askeri araçlar üzerine yoğunlaşılmış ve hem titreşim, hem de şok yükü dayanımlarına ilişkin göz önüne alınması gereken yapısal yükler belirlenmiştir. Burada yıllar içerisinde yapılmış saha çalışmaları ve araştırmalardan süzülerek hazırlanan askeri standartlar ile çeşitli kitaplardan faydalanılmış ve şasi üzerine bağlı ekipmanların yapısal analiz ve test planları çıkarılmıştır. Buradaki metodoloji, paletli askeri araç şasilerine bağlı tüm ürünlerde uygulanabilir olsa da; özelinde güç grubu üzerine yoğunlaşılmış ve örnek bir güç grubu için tez kapsamında önerilen analiz planı uygulanmıştır. Yapılan çalışmanın ve önerilen metodolojinin, paletli askeri araçlara (platformlara) bağlı ürün geliştiren tüm paydaşlar tarafından uygulanabilmesi ve sektörel bir ortaklaştırma çalışmasının elde edilmesi hedeflenmektedir.

Abstract:
Currently, significant number of land defense system development projects are going on Turkey defence industry. A lot of company in this sector are developing new weapon systems, radar systems, optical systems, powerpacks and etc. for the purpose of integrating these products to the wheeled and tracked military vehicle hulls. These products has its own functional, performance and environmental requirements but all these products are exposed to similar structural loads regarding to similar vehicle operations. Therefore, a common approach is needed to define structural loads on tracked military vehicle hulls.
The most effective structural loads on tracked military vehicle hulls are vibration and shock loads. Road disturbances due to different terrain conditions, sudden operating maneuvers, gunfire operations and ballistic impacts cause a wideband vibrational environment and short durational transient loads on vehicle hull and create a load response in products which are integrated to the vehicle hull.
Military vehicles can be categorised as wheeled and tracked vehicles. This categorisation plays an important role for understanding transmistted loads to the vehicle hull. Wheeled vehicles consist low excitation frequencies due to the terrain conditions while tracked vehicles have much more high frequency components. As known, excitation frequency depends to vehicle velocity and the distance between front and rear wheels in wheeled vehicles. For tracked vehicles, excitation frequency depends to to the track length instead of wheel distance. Because track length is much more shorter than wheel distance, tracked vehicle vibrations include higher frequency components unlike wheeled vehicles. As a result, vibration durability is much more important in tracked vehicles.
Within the scope of this thesis, tracked military vehicles are the main focus and both shock loads and vibration loads are taken into consideration in a systematic approach. Military standarts, books and field test know-how coming from years are used as important sources and design verification plans are created for hull-mounted products to resist these structural loads. The methodology within this thesis can be applied for all products to be mounted on vehicle hull. For a guidance, a tracked vehicle powerpack parameters are used and structural vibration and durability analysis are performed for powerpack mounting system. The purpose of this thesis is creating a systematic design plan for these products and obtain a common approach for all sector stakeholders.