YORULMA ANALİZLERİNDE ARAÇ DİNAMİĞİ MODELLERİNİN KULLANIMI

Benzer belgeler
TİCARİ ARAÇ GELİŞTİRME PROJESİ KAPSAMINDA DİNAMİK MODELİN TESTLER İLE DOĞRULANMASI

TĠCARĠ ARAÇ GELĠġTĠRME PROJESĠ KAPSAMINDA DĠNAMĠK MODELĠN TESTLER ĠLE DOĞRULANMASI

TRAKTÖR ÖMÜR ANALİZİNDE ESNEK CİSİM DİNAMİK MODELİ KULLANILMASI

ARAÇ YORULMA ANALİZİ SONUCUNA GÖRE HASAR GÖRÜLEN PARÇANIN DAYANIM VE NVH AÇISINDAN İYİLEŞTİRİLMESİ

TEKERLEKLİ ZIRHLI ARAÇLARIN SÜSPANSİYON SİSTEMİ İÇİN DAYANIM AÇISINDAN TASARIM METODOLOJİSİ OLUŞTURULMASI

Şekil 1. Araç dinamiği modelleri

TİCARİ ARAÇ GELİŞTİRME PROJESİ KAPSAMINDA DİNAMİK MODELİN TESTLER İLE DOĞRULANMASI

TİCARİ ARAÇ GELİŞTİRME PROJESİ KAPSAMINDA DİNAMİK MODELİN TESTLER İLE DOĞRULANMASI

RÜZGAR YÜKÜNÜN BİR TİCARİ ARAÇ SERVİS KAPISINA OLAN ETKİLERİNİN İNCELENMESİ

İÇİNDEKİLER. Bölüm 1 GİRİŞ

Novomec Mühendisik Hizmetleri Şirket Tanıtımı. Tel: Fax:

İÇİNDEKİLER. Bölüm 1 GİRİŞ

Binek Araç Salıncağında Oluşan Gerilmelerin Çok Kütleli Yarım Araç Modeli Kullanılarak Belirlenmesi

BİR TİCARİ ARAÇ İÇİN ECE R-14 REGÜLASYONUNA UYGUN KOLTUK BAĞLANTILARININ GELİŞTİRİLMESİ

ÖDEV 6- ATÖLYE VİNCİ TASARIMI

NX Motion Simulation:

Yapısal Analiz Programı SAP2000 Bilgi Aktarımı ve Kullanımı. Doç.Dr. Bilge Doran

Traktör Transmisyonunun Esnek Çoklu Cisim Dinamiği Benzetimi

Hakkında detaylı bilgi icin bizle irtibata gecin. (Sinem GÜNDOĞDU

Aracın Yalpa Karakteristiğinin Taşıt Dinamiğine Olan Etkisinin Analitik ve Nümerik Yöntemlerle İncelenmesi

Üç Boyutlu Çerçeve Yapıların Statik Analizi için Geliştirilen Bir Bilgisayar Programı: YapAn05

Direksiyon Aksonlarının Statik Hasar Analizi

Sistem Dinamiği. Bölüm 4-Mekanik Sistemlerde Yay ve Sönüm Elemanı. Doç.Dr. Erhan AKDOĞAN

XIX. ULUSAL MEKANİK KONGRESİ Ağustos 2015, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon

SOLIDWORKS SIMULATION EĞİTİMİ

TURBOCHARGER REZONATÖRÜ TASARIMINDA AKUSTİK ANALİZ VE SES İLETİM KAYBI ÖLÇÜMLERİNİN KULLANIMI

MAK 4004 BİTİRME ÖDEVİ DERSİ PROJE ÖNERİSİ

Ön ve Arka Şasi Tasarımı Proje Süreçleri ve İş Planı. Internet: Tel: Faks:

(Mekanik Sistemlerde PID Kontrol Uygulaması - 1) SÜSPANSİYON SİSTEMLERİNİN PID İLE KONTROLÜ. DENEY SORUMLUSU Arş.Gör. Sertaç SAVAŞ

Doç. Dr. Bilge DORAN

ÇEKİCİ ARAÇLAR İÇİN HAVA KÖRÜKLÜ SÜSPANSİYON SİSTEMİNE SAHİP ÖN DİNGİL TASARIMI

Titreşim Deney Düzeneği

42CCP09. Motor / Performans Değerleri. Değerlendirme 16FAF89B. Ortam Bilgileri

MEKANİZMA TEKNİĞİ (10. Hafta)

Sıvı Depolarının Statik ve Dinamik Hesapları

BELĐRLĐ BĐR SIKMA KUVVETĐ ETKĐSĐNDE BĐSĐKLET FREN KOLU KUVVET ANALĐZĐNĐN YAPILMASI

Novosim Firma Tanıtımı

HAFİF TİCARİ KAMYONETİN DEVRİLME KONTROLÜNDE FARKLI KONTROLÖR UYGULAMALARI

6x2 Kamyon Arka Dingil Grubunun Fren Performansına Etkisi ve Daha İyi Fren Performansı İçin Öneriler

BETONARME YAPILARDA BETON SINIFININ TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞINA ETKİSİ

ELASTİSİTE TEORİSİ I. Yrd. Doç Dr. Eray Arslan

Üç Boyutlu Çerçeve Yapıların Statik Analizi için Geliştirilen Bir Bilgisayar Programı: YapAn05

ASİSTAN ARŞ. GÖR. GÜL DAYAN

ÖDEV 6- ATÖLYE VİNCİ TASARIMI

Habix Kaplinler Habix Couplings

BİNEK TAŞITLARINDA ÖN DÜZEN GEOMETRİSİ VE SÜSPANSİYON SİSTEMLERİNİN YAPISAL ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ. Yakup PUTGÜL

OTOMOTİV TEKNOLOJİLERİ

Musa DEMİRCİ. KTO Karatay Üniversitesi. Konya

LAZER SENSÖRLERLE BİR ROBOTUN DOĞAL FREKANSLARININ VE STATİK ÇÖKMELERİNİN ÖLÇÜMÜ

Güçlendirme Alternatiflerinin Doğrusal Olmayan Analitik Yöntemlerle İrdelenmesi

MAKİNE ELEMANLARI DERS SLAYTLARI

T.C. SELÇUK ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ

Tanıtım Sunumu. Novomec Mühendislik, Millbrook Proving Ground un Türkiye Temsilcisi dir.

Öğrenim Kazanımları Bu programı başarı ile tamamlayan öğrenci;

STATİK. Prof. Dr. Akgün ALSARAN - Öğr. Gör. Fatih ALİBEYOĞLU -8-

Otomotiv Gürültü ve Titreşim (NVH) Uygulamaları. Internet: Tel: Faks:

Mekanizma Tekniği. Fatih ALİBEYOĞLU Ahmet KOYUNCU -1-

HİDROLİK SİSTEMLERİN TASARIMINDA PAKET PROGRAM VE HİDROLİK MODÜLLER KULLANILARAK KOLAY BENZETİM YAPILMASI

SERVOHİDROLİK AMORTİSÖR DİNAMOMETRESİNİN DİNAMİK MODELİ VE SİMÜLASYONU

Autodesk Robot Structural Analysis Professional İnşaat Müh. için Yapısal Modelleme, Analiz ve Tasarım çözümü

MOTOR PERFORMANS TESTİ

Y32 BOJİ GÖVDESİNİN STATİK VE DİNAMİK YÜKLEME ANALİZLERİ

FİGES Şirket Profili. Dr.Tarık Öğüt. SSM Dizayn ve İleri Mühendislik Hizmetleri Çalıştayı, Ankara

NETFORM Mühendislik Makina Metal. Firma Sunumu

Temel bilgiler-flipped Classroom Akslar ve Miller

MİLLER ve AKSLAR SAKARYA ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE ELEMANLARI-I DERS NOTU

OPTİK GÖRÜNTÜLEME YÖNTEMİ KULLANAN BİR PARÇA BOYUTLANDIRMA SİSTEMİNİN TASARIMI VE PROTOTİP İMALATI. Aralık-2011

Kuvvetler ve hareketler. Tanımlamalar. Bükülmeyle ilgili olarak esnek üstyapı

Disk frenler, kuvvet iletimi, konstrüksiyon, kampanalı frenler, kuvvet iletimi, konstrüksiyon, ısınma, disk ve kampanalı frenlerin karşılaştırılması

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

Çerçeveler ve Basit Makinalar

Bir Binek Araç için Dört-Tekerlekten Yönlendirme Sisteminin Geliştirilmesi

KAFES ANAKİRİŞLİ PORTAL KREN ELEMANLARININ SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİYLE İNCELENMESİ

Mühendislik Mekaniği Dinamik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

MAK Makina Dinamiği - Ders Notları -1- MAKİNA DİNAMİĞİ

MAK4061 BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM

HRC Kaplinler HRC Couplings

Süspansiyon elemanları

HİTİT ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI I DERSİ STATİK DENGELEME DENEYİ FÖYÜ

TESTBOX Serisi Cihazlar ile Tarihi Bir Yapıda Kablosuz Yapısal Sağlık Takibi

MAK 210 SAYISAL ANALİZ

DÜZLEMSEL BEŞ KOLLU SÜSPANSİYON SİSTEMİNDE KAMBER AÇISININ KONTROL EDİLMESİ. YÜKSEK LİSANS TEZİ Emrah YELKENCİOĞLU

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MEKATRONİK LABORATUVARI II

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI BAŞKANLIĞI YÜKSEK LİSANS PROGRAMI

MD9 electricity ELEKTİRİKLİ OTOBÜS PROJESİ

Data Merkezi. Tunç Tibet AKBAŞ Arup-İstanbul Hüseyin DARAMA Arup- Los Angeles. Tunç Tibet AKBAŞ

Fizik 101-Fizik I Dönme Hareketinin Dinamiği

DEPREM HESABI. Doç. Dr. Mustafa ZORBOZAN

Demiryolu Test ve Sertifikasyon. Prof. Dr. Tuncer TOPRAK Bahçeşehir Üniversitesi, Ulaştırma Müh. Bölümü TURKRAIL Mühendislik Teknolojileri Ltd

YALOVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ UYGULAMALI MÜHENDİSLİK MODELLEMESİ

1.1 Yapı Dinamiğine Giriş

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI BAŞKANLIĞI YÜKSEK LİSANS PROGRAMI

Sökülebilen gövdeli kamyonlar. Sökülebilen gövdeli kamyonlar hakkında genel bilgi

Ürün Geliştirme. Oğuz ALTAY Satış Direktörü

OTOMOTİV TEKNOLOJİLERİ

Simülasyon Analiz Test

KENTİÇİ RAYLI SİSTEMLER ve YERLİLEŞTİRME

Kuvvet ve Tork Ölçümü

Başlıca ANALİZ TİPLERİ. ve Özellikleri

Transkript:

OTEKON 2010 5. Otomotiv Teknolojileri Kongresi 07 08 Haziran 2010, BURSA YORULMA ANALİZLERİNDE ARAÇ DİNAMİĞİ MODELLERİNİN KULLANIMI Anıl Yılmaz, Namık Kılıç Otokar Otomotiv ve Savunma Sanayi A.Ş., SAKARYA ÖZET Günümüzde araçların yapısal tasarımında bilgisayar destekli mühendislik çalışmaları oldukça etkin rol oynamaktadır. Yapısal sorunların en önemlilerinden yorulma sorunları da sanal ortamda incelebilmektedir. Araçların yorulma analizlerinde rol oynayan en önemli değişken yükleme senaryosu sonucu oluşan kuvvetlerdir. Çoğu zaman süspansiyon bağlantılarında gövdeye aktarılan kuvvetlerin ölçümü çok zor ya da yeterince hassas olamamaktadır. Bu aşamada ADAMS/Car ile kurulan araç dinamiği modeli test sonucu elde edilen yol datası, 4 poster test düzeneğinde koşturularak yorulma analizlerinde girdi olarak kullanılacak kuvvet değişimi elde edilebilmektedir. Anahtar kelimeler: ADAMS/Car, 4 poster, yorulma analizi, yol datası USAGE OF VEHICLE DYNAMICS MODELS IN FATIGUE ANALYSIS ABSTRACT CAE methods are widely used in structural design of the vehicles nowadays. Fatigue, being one of the most important structural problems, can be analyzed in virtual environment. Loading history is the most important variable in vehicle fatigue analysis. Measuring suspension loads are very difficult or not sensitive enough most of the time. Multi Body Dynamics model, built in ADAMS/Car, can be run with the road data in 4 poster testrig and loading data, to be used as input for fatigue analysis, can be obtained. Keywords: ADAMS/Car, 4 Poster, fatigue analysis, road data 1. GİRİŞ Yorulma, döngüsel yükleme altında çalışan tüm yapılarda olduğu gibi araç gövdesi için de risk oluşturmaktadır. Özellikle rekabetin arttığı günümüzde en hafif ve en sağlam aracı pazara hazır hale getirebilmek en detaylı mühendislik çalışması gerektiren faaliyetlerin başında gelmektedir. Günümüzde çeşitli yaklaşımlar kapsamında yorulma sorunlarını bilgisayar destekli mühendislik yazılımları ile incelemek mümkündür. Fakat bunun için geometri ve malzeme girdisinden daha önemli olan yükleme senaryosunun belirlenmesi ve bu senaryo sonrasında oluşan kuvvetlerin tayini en zor kısmı oluşturmaktadır. Belli bir test parkurunda elde edilen teker ivmelerini piston deplasman datasına çevirerek aynı senaryonun sanal ortamda ADAMS/Car araç dinamiği modeli ile koşturulması sonucu gövdeye herhangi bir noktada etki eden kuvvet senaryosu elde edilerek yorulma analizlerine girdi sağlanabilmektedir. Dinamik analizler için ADAMS ve yapısal analiz için FEM yazılımlarının kullanıldığı çeşitli çalışmalar literatürde mevcuttur. [1] [2] [3] [4] 1

2. ARAÇ MODELİ ADAMS/Car ortamında kurulan araç modeli ile testlerde elde edilen piston deplasmanları Car Ride modülündeki 4 poster test düzeneğine girilip zamana bağlı analiz koşturulabilmektedir. oluşmaktadır. Alt ve üst kol araç gövdesine burçlar ile bağlanmışken, diğer linkler birbirlerine küresel mafsallar ile bağlanmıştır. Aşağdaki şekilde bir aracın ADAMS/Car modeli ile birlikte 4 poster test düzeneği de görülmektedir. Şekil 3. Arka süspansiyon ve Viraj denge çubuğu Arka süspansiyon rigid aks, iki adet çeki kolu, iki adet çapraz kol, iki adet körük braketi, 4 adet körük ve 4 adet amortisörden oluşmaktadır. Çeki kolları, gövde ve aksa burçlar ile bağlanmıştır. Şekil 1. Araç modeli ve 4 Poster Test Düzeneği 4 poster test düzeneği hidrolik kontrol edilen 4 adet piston ve silindirden oluşmaktadır. Araç modeli ise araç seyrinde rol oynayan tüm altsistemleri ile modellenmiştir. Bu alt sistemler ön ve arka süspansiyon, ön ve arka lastikler, direksiyon, güç paketi, fren ve viraj denge çubuğudur. Doğru dinamik davranışı elde edebilmek yay, amortisör, burç, lastik, direksiyon kutusu, motor, şanzıman, fren parametreleri ve tüm komponent kütle parametreleri gibi tüm detaylar modele dahil edilmiştir. Bunun yanında ek olarak güç paketi elemanları ayrı bir kütle olarak modellenmiş ve 4 bağlantı noktası ile araç gövdesine bağlanmıştır. Araç davranışını belirlemede süspansiyon parametrelerinin doğruluğu ile birlikte gövde ağırlığı, ağırlık merkezi ve atalet momentleri de önemli rol oynamaktadır. 3. YOL DATASI VE PİSTON DEPLASMANLARI Yol datası için aracın ömründe karşılacağı benzer yol koşulları ile benzeşen bir test parkuru belirlenmiştir. Aracın bu test parkurunda belli hızlarda seyri sırasında oluşan tekerlek ivmeleri ölçülmüştür. Daha sonra 4 poster iterasyonları ile tekerlekte aynı ivmeyi oluşturacak piston deplasmanları elde edilmiştir. Bu deplasmanlar aynı zamanda analizlerde girdi olarak kullanılacak dosyaları oluşturmaktadır. Her aracın belli bir kütle ve süspansiyon parametreleri ile teker merkezinde ve gövdede oluşan ivme değişimi farklı olduğu için bu data toplama işlemi her farklı araç türevi için tekrarlanmaktadır. Aşağıdaki şekilde test sonucu elde edilen ivme ve bu ivmenin 4 posterda itare edilmesiyle elde edilen deplasman grafikleri gösterilmektedir. Şekil 2. Ön süspansiyon ve Direksiyon Ön süspansiyon çift salıncaklı olup alt ve üst kontrol kolları, üst kontrol koluna bağlı hava körüğü ve alt kontrol koluna bağlı amortisör elemanlarından 2

Şekil 4. Örnek tekerlek ivme ve deplasman değişimi 4. ANALİZLER 4 poster analizlerinde kullanılacak piston deplasmanları yükleme koşullarının yüksek frekanslı olduğunu göstermektedir. İçinde hava barındıran körük ve lastik gibi esnek elemanların sertlik değeri frekans ile değiştiğinden statik halde elde edilen komponent karakter grafiği kullanılması doğru sonuçlar vermeyecektir. Bu yüzden analizlerde kullanılacak ve eşdeğer körük ve lastik sertliğini temsil edecek yay sabitleri bulunmalıdır. 4.1 Model Doğrulama Eşdeğer sertlikleri bulmak için 4 posterda örnek bir senaryo için teker ve gövde ivmeleri ölçülmüştür. Aynı piston deplasman dosyası ile koşturulan analizde teker merkezi ve gövde üzerinde testte elde edilen ivme değişimini veren lastik ve körük yay sabitleri iterasyon ile elde edilmiştir. Şekil 6. Analiz ivme değerleri Yapılan iterasyonlar sonucu elde edilen sertlikler ile yapılan analizlerde ivme değerlerinin büyük ölçüde testlerle uyuştuğu görülmüştür. Belli bir piston ivmesine karşılık tekerlekte ve gövde üzerinde aynı ivmeyi hesaplayan ADAMS modeli aynı şekilde gövdeye etkiyen kuvvetleri de yorulma analizlerinde kullanılabilecek doğrulukta hesaplayacaktır. 4.2 Kuvvet Zaman Grafiği Doğrulanmış model ve verilen piston deplasman datası ile koşturulan analiz sonucu tüm süspansiyon bağlantı noktalarında elde edilen kuvvetlerin zamana bağlı değişimi elde edilmiştir. Şekil 7. Sol körüklerdeki kuvvet değişimi Şekil 5. Test ivme ölçümleri ADAMS aynı zamanda hesaplanan bir kuvveti belli bir koordinat eksenine göre 3 bileşeni ile birlikte hesaplayabilmektedir. Hareket sırasında konum ve kuvvet doğrultusu değişen linkler üzerinden aktarılan kuvvetler araç koordinat eksenine göre hesaplanabilmektedir. 3

5. SONUÇ Bu çalışmada, testte elde edilen tekerlek ivmelerinin piston deplasmanlarına dönüşmesiyle elde edilen datanın ADAMS/Car ortamında doğrulanmış model ile koşturulması sonucu yorulma analizlerinde kullanılabilecek kuvvet senaryolarının hesaplanabildiği görülmüştür. Yeterince doğru elde edilebilen yükleme senaryoları yorulma ömrünün doğru tahmin edilmesine ve gerekli iyileştirilmelerin tasarım aşamasında yapılmasına büyük katkı sağlayacaktır. KAYNAKLAR 1. Pintar,S. And Mcguan, 1992, Flexible Vehicle Simulation or Modeling Vehicle Suspension Compliance at Ford Motor Co. Using ADAMS/FEA, Proceedings of the 1992 Internationa ADAMS User s Conference. 2. Aslani, F., 1994, Simulation of Proving Ground Events for Heavy Truck Cabs Using ADAMS, MSC/NASTRAN, and P/Fatigue, MSC 1994 World Users Conference Proceedings. 3. Zhang, Y. And Tang, A.., 1998, New Approach for Vehicle System NVH Analysis-Part I: Concept and Vibration Analysis, SAE Paper 981668. 4. Visantainer, R.H., 1997, CAE Methods and Their Applications to Vehicle Desing, SAE Paper 973187. 4

5