Ağır vasıta araçlarda alt arka koruyucu parçanın farklı kesit ve malzeme özelliklerinde tasarımı ve sonlu elemanlar analizi
Design and finite element analysis of the rear underrun protect in heavy vehicles with different cross sections and material properties
Yazar: ALİ SELMAN AKÇA
Danışman: PROF. DR. HANDE GÜLER ÖZGÜL
Bursa Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Taşıt Tasarım Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Otomotiv Mühendisliği = Automotive Engineering

Özet:
Otomotiv sektöründe sürekli bir değişim ve gelişim yaşanmaktadır. Bu değişim, araçların performansı, güvenliği ve sürdürülebilirliği üzerinde doğrudan etkiye sahip olan malzeme teknolojilerindeki ilerlemelerle yakından ilişkilidir. Ağır vasıta araçlarının alt arka koruyucu parçaları (RUPD), aracın alt kısmını dış etkenlerden koruyarak hem araç güvenliğini artırır hem de uzun ömürlü bir kullanım sağlar. Geleneksel olarak çelik malzemeden üretilen bu parçalar, son yıllarda alüminyumun avantajlarından faydalanarak yeniden tasarlanmaya başlanmıştır.

Alüminyumun hafifliği, yüksek mukavemeti ve korozyon direnci gibi özellikleri, ağır vasıta araçlarının arka alt koruyucu parçalarının tasarımında yeni olanaklar sunmaktadır. Bu makalede, farklı kesit ve malzeme özelliklerine sahip alt arka koruyucu parçaların çelikten alüminyum malzemeye dönüştürülmesi süreci ve alüminyum profilinde minimum ağırlıklı optimum profil kesitine ulaşılması detaylı bir şekilde incelenecektir. 

Hafif bir yapıya ulaşmak amacıyla farklı alüminyum alaşımları kullanılacak ve karşılaştırılacaktır. Alüminyum alaşımının mekanik özellikleri test cihazında ölçülecek ve bu mekanik özellikler, arka alt koruma tasarımının analizinde kullanılacaktır. Sonuç kısmında çelik tasarım ve farklı alaşımlardan oluşan alüminyum tasarım karşılaştırılacaktır. İster çelik ister alüminyum olsun, RUPD tasarımı sınır koşulları dikkate alınarak oluşturulacak ve pazar beklentisi akılda tutulacaktır.

Abstract:
The automotive industry is undergoing continuous change and development. This change is closely linked to advances in material technologies, which have a direct impact on the performance, safety and sustainability of vehicles. Rear Underrun Protection Device (RUPD) of heavy-duty vehicles protect the lower part of the vehicle from external factors, increasing vehicle safety and ensuring a long service life. Traditionally made of steel, these parts have been redesigned in recent years to take advantage of the advantages of aluminum.

The properties of aluminum such as light weight, high strength and corrosion resistance offer new possibilities in the design of rear lower protective parts of heavy duty vehicles. In this article, the process of converting lower rear protective parts with different cross-section and material properties from steel to aluminum material and achieving the optimum profile cross-section with minimum weight in the aluminum profile will be examined in detail. 

Different aluminum alloys will be used and compared to achieve a lightweight structure. The mechanical properties of the aluminum alloy will be measured in a test rig and these mechanical properties will be used in the analysis of the rear lower guard design. In the conclusion, the steel design and the aluminum design with different alloys will be compared. Whether steel or aluminum, the RUPD design will be created with boundary conditions in mind and the market expectation in mind.