Yerli üretim bir otobüs gövdesinin sanal ve gerçek prototiplemeyle karşılaştırmalı mukavemet analizleri
Comparative structural analysis of virtuel and actual prototyping of domestic bus superstructure
Yazar: AHMET AVCI
Danışman: PROF.DR. MURAT EREKE
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Otomotiv Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Sonlu elemanlar = Finite elements ; Taşıtlar = Vehicles

Özet:
Bu çalışmada, sonlu elemanlar metodu kullanarak yerli üretim bir otobüs gövdesinin yapısal analizleri yapılmıştır. Yapılan analizlerde hem doğrusal statik hem de doğrusal olmayan statik kuvvetler bazı yaklaşımlarla model üzerine yansıtılmıştır. Ortaya konulan analiz yaklaşımları ile yapının ilk prototiplerinin en az oranda sorunlu olması sağlanabilmiştir. Taşıt modeli üzerinde çeşitli sınır şartları altında kuvvet ve sınır şartları uygulanarak araç şasisiz gövdesi, araç şasisi ve araç şasili gövdesi için burulma rijitlik katsayıları çıkarılmış, camı etkilerini araştırmak üzere şasili gövdenin camlı olması halinde burulma rijitlik katsayısı çıkarılmıştır. Araç kritik frekans değerleri belirlenerek dinamik titreşim karakteristikleri ortaya konmuştur. Aracın yerine getirmesi istenen CUNA ve ECE R66 test şartları bazı yaklaşımlarla analize sınır şartı olarak dahil edilerek yapısal dayanım incelenmiş ve sonuçlarda da test ile benzeşimler kurulmuştur. 2 boyutlu sonlu elemanlar modeli 3 boyutlu katı model tasarım üzerinden çıkarılarak çözümler bu 2 boyutlu kabuk elemanlarda yapılmış ve çözüm sürelerinden büyük ölçüde tasarruf sağlanmıştır. Kurulan sonlu elemanlar modelinde memran ve eğilme yüklerini taşıyabilen düzgün dörtgen kabuk elemanlar kullanarak gerilme ve deformasyon dağılımlarının daha net belirlenmesine çalışılmıştır. Bulunan sonuçlar araç üzerinde irdelenmiş ve sonlu elemanlar metodu sonuçları ile test sonuçlarının ne ölçüde örtüştüğü belirlenmiştir. Testi yapılmayan analiz sonuçları ise literatürdeki benzer analiz sonuçları ile karşılaştırılmış ve sonuçlar yorumlanmıştır. Tüm sonuçlar ortaya konarak şasi ve gövdenin mukavemet ve titreşim karakteristikleri çıkarılmıştır.Anahtar Kelimeler: Burulma rijitliği, Sonlu elemanlar, ECE R66, Taşıt, Şasi

Abstract:
In this study the structural analysis of the bus superstructure is done by finiteelement method. In analysis the effect of both linear and non-linear static forcesare reflected under some approximations to our finite element model. By usingapproximations which are used in our study the prototypes, which have theminimum number of problem in stress and vibration point of view, can beproduced efficiently. Torsional rigidity coefficients are extracted for chasis andsuperstructure with given boundary conditions and loads in the model.Dynamic response of the superstructure is determined by extracting its criticalfrequency results. Some approximations are applied to finite element model togain the accuracy results with ECE R66 and CUNA test conditions. 2D finiteelement method is extracted from 3D solid cad model, thus we saved a greatamount of time and reduced the analysis time cost. 2D quadratic shell elementwhich can be used under bending and membran forces are used while buildingthe finite element model to show the stress and deformation distributions overthe structure. The results which are gathered from the model and test werecompared with eachother. The finite element method results which were nottested were compared with results of the same studies in literature. Vibrationand strength charasteristics of the superstructure and chasis were extractedunder all finite element results.Keywords: Torsional Rigidity, Finite Element, ECE R66, Vehicle, Chasis