Bir Toplu Taşıma Aracının Sonlu Elemanlar Metodu İle Dinamik Analizi

Abstract

Bu çalışmada, Mercedes Benz Türk A.Ş.’nin ürün yelpazesindeki Conecto C’nin modal analizi sonlu elemanlar metodu kullanılarak yapılmıştır. Modal analizde, yapının doğal frekansları ve mod şekilleri elde edilir. Çalışmanın üç boyutlu katı modellemesi Karoseri grubunun konstrüktörleri tarafından CATIA ortamında yapılmıştır. Sonlu elemanlar modeli için gerekli sadeleştirilmelerden bir kısmı CATIA ortamında yapıldıktan sonra MEDINA programının CATIA arayüzü kullanılarak modeller MEDINA’ya aktarılmıştır. MEDINA sonlu elemanlar modelinin hazırlanacağı paket program olup özellikle araç iskeleti modellemesinde çok yeteneklidir. MEDINA’da hazırlanan iki boyutlu modele yine iki boyutlu olan camların, bir boyutlu olan kütle ve aks modellerinin eklenmesiyle modellemede son aşamaya gelmiştir. Bu aşamada, elemanların modelleme esnasında atanmış olan geometrik özelliklerinin ve malzemelerinin, paket programa girilmesi ile analiz aşamasına geçilmiştir. İlk iki analizde aracın ilk modunun eğilme yerine burulma olduğu görülmüştür. Eğilme ikinci modda ortaya çıkmıştır. Bu mod şeklinde aracın altyapısının tavana göre daha sağlam olması nedeniyle, tavan altyapıya göre çok daha fazla şekil değiştirmiştir. Kaplamalar, camlar, kütleler ve akslar içeren araç modelinde ise düşük frekansta görülen global modlar aksların etkisiyle ortaya çıkmıştır. İlk analizlerde görülen global modlar çevresinde, bu analizde görülen çok sayıda global modun aslında tek bir global mod etrafında lokal modların etkisiyle görülmüş varyasyonlar olduğu sonucuna varılmıştır.

In this study, one of Mercedes Benz Turk A.Ş.’s products, Conecto C’s modal analysis is prepared by the finite element method. In the modal analysis, structure’s natural frequency and mod shapes are obtained. 3-D solid modeling of the study is prepared in CATIA by the constructors of the Body- Structure group. Some of the necessary elimination for the finite element method is done in CATIA and models are transferred to MEDINA by using the MEDINA’s CATIA interface. MEDINA is software that is used for the preparation of the finite element models, and is especially effective in vehicle carcass modeling. By joining the 2-D glasses and 1-D masses and axle models, the 2-D model is finalized in MEDINA. By entering the software the geometric features and the materials of the elements, which are appointed in the modeling phase, this phase is completed. In the first two analyses it is seen that the first mode of the vehicle is not bending but torsion. Bending is come out in the second mode. In this mode shape, as the bottom of the bus is more rigid than the roof, roof lost more shape. In the vehicle model, containing coatings, glasses, masses and axle, the global modes that are seen in the low frequencies come out with the effect of the axles. By the information from the global modes seen in the first analyses, many global modes that are seen in this analysis are variations of one global mode affected by the local modes.