Otomobil ön tampon kirişi tasarımında ısıl işlem görmüş malzemelerin kullanımının çarpışma performansına etkisinin incelenmesi ve kirişlerin optimizasyon

Abstract

Bu tezde önden silindirik rigid bir duvarla çarpışmaya maruz kalan ısıl işlem görmüş malzemelerden oluşan ön tampon kirişi ve çarpışma kutusunun enerji absorbsiyonu incelenmiştir. Bu amaçla lineer olmayan sonlu elemanlar modeli oluşturulmuş ve Radioss yazılımı ile çözülmüştür. Deney tasarımı metodu ile yaklaşık tasarım fonksiyonları oluşturulmuş ve toplam ağırlığın minimizasyonu için boyut optimizasyon problemi tanımlanmıştır. Optimizasyon problemi Hyperstudy yardımı ile çözülerek önden çarpışma için optimum sac kalınlığı bulunmuştur. Bu çalışma ile ayrıca tampon kirişi ve çarpışma kutusunda kullanılan malzemelerin ısıl işlem görmemiş olanları ile ısıl işlem görmüş olan malzemelerin performans karşılaştırılması ve doğru malzeme kullanımı için tampon sistemi içinde malzeme seçim kombinasyonları yapılmış ve en iyi çarpışma performansı sağlayan seçim elde edilmeye çalışılmıştır. Çarpışma analizleriyle, ısıl işlem görmüş malzemenin, ısıl işlem görmemiş olan malzemeye göre avantajları vurgulanmaya çalışılmıştır.

In this thesis, the energy absorption of the front bumper beam and the crash box, consisting of heat treated materials subjected to collision with a cylindrical rigid wall from the front, are examined. For this purpose, a non-linear finite element model was created and solved by Radioss software. Approximate design functions were created by the experimental design method and the size optimization problem was defined for the minimization of total weight. The optimization problem was solved with Hyperstudy and optimum sheet thickness was found for frontal collision. In this study, material selection combinations were made within the bumper system to compare the performance of the materials used in the bumper beam and crash box with the non-heat treated materials and to use the correct materials and to obtain the selection that provides the best collision performance. In the analysis experiment, the advantages of heat treated material over non-heat treated material were tried to be emphasized.