Bir ticari araç ön dingilinin modellenmesi ve yorulma analizi
Modelling of the front axle of a commercial vehicle and its fatigue analysis
Yazar: HÜSEYİN ÇINAR
Danışman: PROF.DR. İ. MURAT EREKE
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Otomotiv Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences
Dizin: Modelleme = Modelling ; Senaryo = Scenario ; Yorulma analizi = Fatigue analysis

Özet:
Bu çalısmada bir ticari tasıtın sabit tip ön dingili, bilgisayar destekli modellenmis vesonlu elemanlar metodu kullanılarak, yorulma dayanımının hesaplanması amacıyla yenibir hesaplama algoritması gelistirilmistir. Bu yöntemde dingile gelebilecek statik vedinamik yükler hesap edilmis ve FEM modele uygulanmıstır. Dört farklı yol durumunuiçeren iyi bir senaryo (%50 iyi yol ve %50 kötü yol) hazırlanmıstır. Ayrıca bu çalısmadaüç farklı çözüm yöntemi gelistirilmis ve bu yöntemler, aynı model ve aynı isletmekosulları altında karsılastırılmıstır. Kötü bir senaryo daha hazırlanmıstır. Bu senaryodatekerlege uygulanan kuvvetlerin kötü yol sartlarında etkiyen kısmı %70'e çıkarılmıstır.Ardından kötü senaryodan elde edilen sonuçlar, iyi senaryonun sonuçlarıylakarsılastırılmıstır. Dingilin yorulma dayanımının hesaplanması amacıyla dört adet yoldurumundaki maksimum ve minimum gerilmeler hesaplanmıstır. Bu extrem gerilmelertek bir bölgede görüldügünden, bu bölgenin analizi yapılmıstır ve projenin sonunda tümyol durumlarından kaynaklanan yol sinyallerinin dingilde herhangi bir yorulmayaneden olmadıgı saptanmıstır. Çalısmanın sonunda hesaplanan sonuçlar, dingil yorulmatestinden alınan deneysel verilerle karsılastırılmıstır. Dolayısıyla hesaplarımızdakullandıgımız yaklasım tekniginin bu tip ticari araç ön akslarının yorulma analizindekullanılabilecek bir yöntem olabilecegi kanısına varılabilir.Anahtar Kelimeler: Modelleme, FEM (Sonlu eleman) modeli, Senaryo, Yorulma analizi,Hasar

Abstract:
In this study fix type front axle of a commercial vehicle has been modeled using withcomputer and in order to calculate its fatigue strength, a new computing algorithm hasbeen developed by FEM. In this method, effects of dynamic and static loads on the axlehave been constituted and applied to the FEM model. A good scenario is %50 goodroads and %50 bad road including four different road conditions has been constituted.Besides three solution methods have been developed in this study, these methodscompared with each other under the same model and the same operating conditions.Second new bad scenario has also been calculated. In this scenario, from bad roadconditions acting on the part, forces applying to the wheel have been increased to %70.Then the results obtained from the bad scenario have been compared with the results ofthe good scenario. To calculate the fatigue strength of the axle the maximum andminimum stresses which are obtained from four different road conditions have beencalculated. As these stresses have been seen in only one local area, this local areaanalysis has been investigated and at the end of the project it has been determined thatthe signals increased from all road conditions haven?t been caused to any fatiguedamage in the axle. As a result of this study, the calculated results have been comparedwith the experimental stress data recorded from the fatigue test of the axle.Consequently it can be seen that this method that we used in our calculations can beused for this kind of fatigue analysis of commercial vehicle front axles.Keywords: Modelling, FEM (Finite element) model, Scenario, Fatigue analysis, Damage