Yan darbe kirişi tasarım alternatifleri oluşturulması ve deneysel analizleri
Creation and experimental analysis of side impact beam design alternatives
Yazar: CANER YÜKSEL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ CUMHUR OKTAY AZELOĞLU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Konstrüksiyon Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Darbe dayanımı = Impact strength ; Enerji sönümleme = Energy damping ; Kirişler = Beams ; Kompozitler = Composites ; Çarpışma = Collision

Özet:
Dünya nüfusu arttıkça otomobil kullanımı da artmakta, otomobil sayısındaki artış da çok sayıda trafik kazasına neden olmaktadır. Kaza sayılarının artması otomotiv endüstrisini daha yüksek güvenlik seviyelerine sahip otomobillerin üretilmesi ve geliştirilmesi üzerine çalışma yapmaya odaklamaktadır. Daha uygun tasarımların ve yüksek darbeleri sönümleme imkanı verecek malzemelerin kullanımı ile güvenlik seviyesinin artması sağlanacaktır.
Araç güvenliği araştırmalarında en çok çalışılan çarpışma türleri önden ve yandan çarpışmalardır. Yandan çarpışmalar önden çarpışmalarda olduğu gibi darbeleri sönümleyecek özel tamponlar bulunmadığından ve yolcu ile kapı arasındaki boşluk oldukça sınırlı olduğundan önden çarpışmalara göre daha fazla risk taşımaktadır. Bu nedenle otomobil kapılarının içerisine çarpışma esnasında darbeleri sönümlemek ve yolcu güvenliğini sağlamak için darbe kirişi yerleştirilir. Bu tez çalışmasında darbelere karşı daha yüksek dayanım/ağırlık oranına sahip kompozit bir yan kapı darbe kirişi tasarlamak ve test etmek amaçlanmıştır. Bu amaçla çalışmada, cam elyaf takviyeli polimer kompozit ve karbon fiber polimer kompozit malzemelerden yan darbe kirişi tasarım alternatifleri oluşturulmuş ve geleneksel kirişle birlikte test edilerek sonuçlar karşılaştırılmıştır. Darbe kiriş numunelerinin test edilmesinde enerji emilimlerini ve dayanımlarını görebilmek için yarı statik sıkıştırma testleri(basma testi) uygulanmıştır. Sonuçta, testlerden elde edilen veriler karşılaştırılmış ve tasarlanan yan darbe kirişlerinin etkinliği tartışılmıştır. Çalışmanın sonuçları bu tür yapısal elemanların ağırlık ve dayanım açısından optimum şekilde değerlendirilerek daha emniyetli hale getirilebileceğini göstermektedir.

Abstract:
As the world population increases, the use of automobiles also increases, and the increase in the number of automobiles causes a large number of traffic accidents. The increase in the number of accidents focuses the automotive industry on work on the production and development of automobiles with higher safety levels. The safety level will be increased by the use of more suitable designs and materials that will allow to absorb high impacts.
The most studied collision types in vehicle safety research are front and side collisions. Side collisions are more risky than frontal collisions as there are no special bumpers to absorb the impacts as in frontal collisions and the space between the passenger and the door is very limited. For this reason, impact beams placed inside automobile doors to absorb impacts during a collision and to ensure passenger safety. In this thesis, it is aimed to design and test a composite side door impact beam with a higher strength/weight ratio against impacts. For this purpose, side impact beam design alternatives were created from glass fiber reinforced polymer composite and carbon fiber polymer composite materials, and the results were compared by testing them together with the conventional beam. In testing the impact beam specimens, quasi-static compression tests(compression test) were applied to see their energy absorption and strength. In conclusion, the data obtained from the tests were compared and the effectiveness of the designed side impact beams was discussed. The results of the study show that such structural elements can be made safer by optimum evaluation in terms of weight and strength.