Elektrikli taşıt süspansiyonu için sayısal ve deneysel yöntemlerle kompozit yay geliştirilmesi
Development of composite spring by numerical and experimental methods for electric vehicles suspension
Yazar: SEMİH KORKMAZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET ERMURAT
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Otomotiv endüstrisinde özellikle de elektrikli araçların emniyetinden ödün vermeden kütle azaltılması için çalışmalar devam etmektedir. Bunun sebebi aracın kütlesinin azaltılması ile enerji sarfiyatı arasında doğrudan bir ilişki olmasıdır. Araçlarda kütlenin azaltılması için otomotiv endüstrisinde kullanılan malzemelerinde bu hedefe uygun seçilmesi gerekmektedir.
Kompozit malzemeler; iki ya da daha fazla malzemenin uygun özelliklerini tek malzemede toplayarak veya yeni bir özellik çıkarmak amacıyla makro düzeyde birleştirilmesi sonucu oluşturulan malzemelerdir. Kompozit malzemelerin çekme ve eğilme mukavemetleri, birçok metalik malzemeye göre hafiflik/dayanım bakımından çok daha yüksektir. Ayrıca yönlendirme özelliklerinden dolayı, kompozitlere istenen yönde ve istenen bölgede gerekli mukavemet özellikleri kazandırılabilir. Böylelikle malzemeden tasarruf yapılarak, daha hafif ve dayanımı yüksek parçalar elde edilebilir.
Süspansiyon sistemi genel olarak taşıtlarda zeminden gelen şok ve titreşimleri emmek için yapılmış parçaların bütününe verilen addır. Süspansiyon sisteminin önemli bir elemanı olan yaylar, yoldan gelen darbeleri sönümleyerek güvenlik, konfor ve taşıyıcı aksamın ömrüne pozitif katkısı olan en önemli elemanlardandır.
Bu çalışmada aracın süspansiyon sisteminde bulunan yay parçasını kompozit malzemeden imal etmek amacıyla literatürde bulunan kompozit konik disk yay, kompozit helisel yay ve kompozit yaprak yaylar incelenmiştir. Çalışmada bu yayların aksine farklı bir tasarım ortaya konmuştur. Tasarım içerisinde yay elemanı olarak bulunan kompozit diskin üretiminde diskin iç çapı, diski oluşturan katman sayısı ve katmanların dizilim yönü parametreler olarak incelenmiştir. Üretilen kompozit yayın karakteristik eğrisi yapılan basma testleri ve ANSYS sonlu elemanlar yazılımı kullanılarak elde edilmiş ve sonuçlar karşılaştırılmıştır.

Anahtar kelimeler: Kompozit Yay, Disk Yay, Hafif Yay Tasarımı

Abstract:
Work is underway in the automotive industry to reduce mass without sacrificing safety. This is because there is a direct relationship between the reduction of vehicle mass and energy consumption. To reduce mass in vehicles, the materials used in the automotive industry need to be selected to meet this goal.
Composite materials; are materials that are the result of combining at macro level to collect the appropriate properties of two or more materials in a single material or to create a new property. The tensile and flexural strengths of composite materials are much higher than those of many metallic materials in lightness / strength. Moreover, due to the orientation properties, the composites can be provided with the required strength properties in the desired direction and in the desired region. Thus, by saving from the material, lighter and stronger parts can be obtained.
The suspension system is generally given to the whole of the parts made to absorb the shocks and vibrations coming from the ground in the vehicles. The springs, which are an important element of the suspension system, are the most important elements that contribute to safety, comfort and the life of the support frame by damping on.
In this study, composite conical disc spring, composite helical spring and composite leaf springs in the literature have been investigated in order to fabricate the spring part of the vehicle suspension system from composite material. Unlike these springs, a different design has been introduced. In this study, in the production of composite disc which is a spring element in this design, the inner diameter of the disc, the number of disc forming layers and the orientation direction of the layers are examined as parameters. Composite characteristic curve of composte spring is obtained by compression tests and using ANSYS finite element software and the results are compared.

Key Words: Composite Spring, Disc Spring, Lihtweight Spring Design