Y25 tipi boji gövdesinin sonlu elemanlar yöntemi ile yapısal analizleri ve kaynak dikişlerindeki yorulmanın incelenmesi
Structural analysis of Y25 type bogie body using finite element method and investigation of fatigue in welding seams
Yazar: RAİF ÇAM
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SAİM KURAL
Manisa Celal Bayar Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Teorisi ve  Dinamiği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bojiler günümüzde raylı sistemlerde kullanılan araçları taşımaya yarayan ve
birden fazla montaj parçasının bir araya gelmesiyle oluşan mekanik sistemlerdir. Bu
montaj parçalarına boji süspansiyon sistemleri, teker setleri, fren donanım sistemleri
ve aks kutusu örnek olarak gösterilebilir.
Raylı sistemlerde kullanılan taşıtları taşıyan boji gövdesinin güvenli emniyet
sınırları içerisinde tasarımının gerçekleştirilmesi önemli bir durum haline gelmiştir.
Demiryolu ulaşımı sayesinde tek seferde ciddi ağırlıktaki yüklerin taşınması mümkün
olabilmektedir. Bu nedenle boji gövdelerinin taşıma kapasitesini arttırmak için hafif
olarak tasarlanması gerekmektedir. Gerek demiryolu ağ trafiğini aksatmamak gerek
gecikmelerden kaynaklanacak olan maliyet zararlarını ortadan kaldırmak için yük
nakil sürelerinin gerekenden fazla sürmemesi istenir. Bu nedenle boji gövdeleri
üzerinde herhangi bir yapısal sorun olmaması istenmektedir.
Boji ana gövdelerindeki temel yapılar kaynaklı birleştirme ile imal edilir. Bu
nedenle kaynak dikiş bölgelerindeki çatlak oluşumu genel montaj bütünü açısından
ciddi sayılabilecek sorunların oluşmasına sebep olacaktır.
Bu tez kapsamında, Y25 boji gövdesinin yapısal analizlerinin testler ile
doğrulanması yapılmış ve kaynak dikişlerindeki gerilmelerin etkisi incelenmiştir. Boji
gövdesinin statik yükleme testleri Çek Akreditasyon Enstitüsü tarafından akredite
edilen VZU Plzen'nin test laboratuvarlarında gerçekleştirilmiştir. Boji gövdesi
üzerinde uygulanacak olan test yükleri EN 13749 standardı referans alınarak
belirlenmiştir. Her bir test yükleri oluşabilecek karışıklıkları önlemek adına
numaralandırılmıştır. Boji gövdesi üzerinde belirlenen bölgelere tek eksen ve üç eksen
gerinim ölçerler yapıştırılmıştır. Test sonrası Ansys Workbench SE yazılımı ile
gerinim ölçer bölgelerindeki gerilmeler hesaplanmış ve doğrulanmıştır. Kaynak
dikişlerindeki sonuçların değerlendirilmesi için Limit CAE yazılımı kullanılmıştır.
Gerilme sonuçları Ansys Workbench analiz programından Limit CAE yazılımına
aktarılmıştır. DVS 1612 standardına göre kaynak dikiş bölgelerindeki sonuçlar
değerlendirilmiş ve EN 15085-3 standardına göre yorumlanmıştır. Sonuçların
gereksinimleri karşıladığı görülmüştür.

Abstract:
Bojies are mechanical systems consisting of multiple assembly parts that are
used to carry vehicles used in rail systems today. Examples of these assembly parts are
bojie suspension systems, wheel sets, brake systems and axle boxes.
It has become an important situation to design the bojie body that carries
vehicles used in rail systems within safe safety limits. Thanks to railway transportation,
it is possible to carry serious loads in one go. For this reason, bojie bodies need to be
designed as lightweight in order to increase their carrying capacity. In order not to
disrupt railway network traffic and to eliminate cost losses caused by delays, it is
desired that the load transfer times do not last longer than necessary. For these reasons,
it is desired that there are no structural problems on bojie bodies.
The main structures in bojie main bodies are manufactured by welded
junctions. For this reason, crack formation in welded seam areas will create serious
problems in terms of the overall assembly.
Within the scope of this thesis, the structural analyzes of the Y25 bojie body
were verified with tests and the effect of stresses in welded seams were examined. The
static loading tests of the bojie body were carried out in the test laboratories of VZU
Plzen, accredited by the Czech Accreditation Institute. The test loads to be applied on
the bojie body were determined by reference to the EN 13749 standard. Each test load
was numbered to prevent possible confusion. Single-axis and three-axis strain gauges
were attached to the designated areas on the bojie body. After the test, the stresses in
the strain gauge areas were calculated and verified with the Ansys Workbench FE
software. Limit CAE software was used to evaluate the results in the welded seams.
The stress results were transferred from the Ansys Workbench analysis program to the
Limit CAE software. The results in the welded seam areas were evaluated according
to the DVS 1612 standard and interpreted according to the EN 15085-3 standard. The
results were found to meet the requirements.