Otomotiv Endüstrisinde Topoloji Optimizasyonu ile Ağırlık Azaltma  Uygulaması Üzerine Bir Araştırma
A Research on Weight Reduction Application with Topology Optimization in the Automotive Industry
Yazar: Kahraman, Funda; Küçük, Mehmet
Dergi: Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi No. 20, 2020
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Topology optimization,structural optimization,weight reduction,automotive industry ; Topoloji optimizasyonu,yapısal optimizasyon,ağırlık azaltma,otomotiv endüstrisi

Son yıllarda; otomotiv sektöründeki firmalar, taşıtlarda yakıt tüketimini azaltacak ve enerji verimliliğini arttıracak yeni çalışmalara yönelmişlerdir. Araçların yakıt tüketimini ve buna bağlı olarakta emisyon oranlarını azaltmada en etkili çözümlerden biri taşıt ağırlığında azaltılma yapılmasıdır. Tasarımı yapılan taşıt parçalarında malzeme dağılımının en iyi şekilde sağlanması için optimizasyon yöntemleri kullanılmaktadır. Yapısal optimizasyon ile tasarlanan taşıt parçalarının; boyut, şekil ve topoloji olarak en iyi hale getirilmesi amaçlanır. Yapısal optimizasyonun hedefleri; ağırlığı azaltmak, rijitliği arttırmak, stresi azaltmak, üretilebilirliği sağlamak, üretim maliyetlerini düşürmek olarak sıralanabilir. Topoloji optimizasyonu, uygulamalı matematik alanında geliştirilen bir yapısal optimizasyon yöntemidir. Topoloji optimizasyonu; makine, imalat, otomotiv, inşaat ve havacılık gibi birçok disiplinde uygulama alanı bulmaktadır. Bu makale, otomotiv endüstrisinde topoloji optimizasyonu ile ağırlık azaltma çalışmalarına genel bir bakış sunmaktadır. Standart optimizasyon yaklaşımlarına alternatif olarak topoloji optimizasyon yöntemi, verilen performans hedefleri açısından araç ağırlığını azaltmayı ve en uygun malzeme dağılımını bulmayı amaçlayan bir yaklaşımdır. Sonuç olarak, topoloji optimizasyon yöntemi kullanılarak parça tasarımında gerçek çalışma şartlarında karşılaşılan yükler ve zorlanmalar karşısında sınır şartları belirlenerek en ekonomik ve optimum ürünler geliştirilebilmektedir.

Recently, the companies in the automotive sector have tended towards the new studies decreasing fuel consumption and increasing energy efficiency in vehicles. One of the most effective solutions for reducing fuel consumption of vehicles in parallel with emission rates is to reduce vehicle weight. Optimization methods are used to ensure the best material distribution in the designed vehicle parts. It is aimed to optimize in size, shape and topology of vehicle parts designed with structural optimization. Structural optimization goals; can be listed as reducing weight, increasing stiffness, reducing stress, ensuring manufacturability, and reducing production costs. Topology optimization is a structural optimization method developed in applied mathematics. Topology optimization finds application in many disciplines such as manufacturing, automotive, construction and aerospace. This article provides an overview of topology optimization and weight reduction efforts in the automotive industry. As an alternative to standard optimization approaches, the topology optimization method is an approach that aims to reduce vehicle weight and find the optimal material distribution in terms of given performance targets. Consequently, the most economic and optimum products can be developed and designed by determining boundary conditions due to the stresses and forces in real time working conditions with using computer software and analysis.