Otomotiv sektörü için üretilen dokusuz tekstil yüzeylerinin sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi
Finite element analysis of nonwoven materials produced for automotive industry
Yazar: DAMLA KOÇ
Danışman: PROF. DR. SEVHAN MÜGE YÜKSELOĞLU
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Tekstil ve Tekstil Mühendisliği = Textile and Textile Engineering

Özet:
Günümüzde nonwoven tekstil yüzeyleri; gelişen teknoloji ile birlikte daha hafif, yakıt tüketimi az, performans özellikleri yüksek, ses-ısı izolasyonu gibi farklı konfor özellikleri sunan, güvenli ve çevre dostu otomotivlerin üretimine sağladıkları katkılar nedeniyle otomotiv sektöründe sıklıkla tercih edilmektedirler. Otomotiv sektörü için üretilen nonwoven yüzeylerde üretim aşamalarından sonraki fiziksel özellikleri ve mekanik davranışları belirleyebilmek için kullanım alanlarına uygun olarak çeşitli fiziksel testler uygulanmaktadır. Yapılan bu çalışmada, otomotiv uygulamalarında tavan, taban, gövde, arka ve yan paneller için kullanılabilecek iğneleme yöntemi ile üretilendokusuz tekstil yüzeyleri üzerinde çalışılmıştır. Dokusuz tekstil yüzeylerinin üretim sonrası mekanik özelliklerinin tahminlenebilmesi içinmalzemelerin nonlineer davranışları göz önünde bulundurularak teorik bir model oluşturulmuştur. Oluşturulan model üzerinde nonwoven yüzeylerin fiziksel parametrelerinden lif oryantasyon açıları dikkate alınarak ürünlerin özellikle uzama davranışlarına etkisi karşılaştırılmıştır. Bu şekilde yapılan deneysel çalışmanın anlamlı olabilmesi ve çalışmanın bütünlüğünün sağlanabilmesi açısından ANSYS 18.1 sonlu eleman analiz programı kullanılmıştır. Elde edilen deneysel sonuçlar ve belirlenen teorik yaklaşımlarla, sonlu elemanlar programı ile test numuneleri için gerilme analizleri yapılmıştır. Yapılan teorik analiz ve deneysel sonuçlar karşılaştırılmış ve birbirini doğrulayan sonuçlar elde edilmiştir.
Çalışmada sonlu elemanlar analizi uygulanarak üretime alınacak malzemenin hammadde ve üretim parametrelerine göre değişen mekanik ve fiziksel özelliklerini tahminleme sayesinde istenilen özellikleri yakalamak için yapılabilecek birçok numune ve normal üretim denemeleri için zaman, malzeme ve maliyetten maksimum kazanca ulaşılacak şekilde üretim yapılması hedeflenmiştir.

Abstract:
Nowadays nonwoven textile surfaces; They are frequently preferred in the automotive industry due to their contribution to the production of safe and environmentally friendly automotives which offer different comfort features such as lighter weight, lower fuel consumption, higher performance characteristics, sound and heat insulation. In order to determine the physical properties and mechanical behaviors of the nonwoven surfaces produced for the automotive sector, various physical tests are applied in accordance with the usage areas. In this study, the materials produced by the needling method which can be used for ceiling, floor, body, rear and side panels in automotive applications have been studied. In order to estimate the mechanical properties of nonwoven textile surfaces after production, a theoretical model was developed considering the nonlinear behavior of materials. The effects of the physical parameters of the nonwoven surfaces on the elongation behaviors of the products were compared by considering the fiber orientation angles on the created model. ANSYS 18.1 finite element analysis program was used to make the experimental work in this way meaningful and to ensure the integrity of the work. From the experimental results and determined theoretical approaches, stress analysis was performed for the test specimens with the finite element analysis program. The theoretical analysis and the experimental results were compared and the results were confirmed.
Through the finite element analysis in this study, it is aimed to make production in such a way that the maximum amount of time, material and cost can be reached for many samples and normal production experiments which may be done in order to get the desired characteristics by predicting the mechanical and physical properties of the material to be produced according to the raw material and production parameters.