Yolcu Vagonları İçin Ana Enerji Absorbe Edici Eleman Tasarımı Ve Optimizasyonu

Abstract

Bu çalışmada; yolcu vagonlarında kullanılan ana enerji absorbe edici elemanın yerine aynı darbe enerjisini absorbe edebilen değişik formda optimum bir ana enerji absorbe edici eleman tasarlanması amaçlanmıştır. Enerji absorbe edici eleman olarak başlangıçta kare ve dairesel kesitli elemanların, ağırlıkları aynı kalmak şartıyla, kalınlıkları 4 ile 8mm ve yüzey eğim açısı da 0 ile 3 derece arasında değiştirilerek elde edilen, kesik koni ve piramit formundaki yapılar kullanılmıştır. Oluşturulan elemanlarının dinamik eksenel yükleme durumundaki deformasyon davranışları sonlu elemanlar analiz yöntemiyle incelenmiştir. Çalışma sonucunda, kalınlık arttıkça kesit azaltılmasına rağmen elemanların daha rijit bir yapıya sahip oldukları görülmüştür. Tüm elemanların enerji absorbe kabiliyetleri ve deformasyon davranışları göz önünde bulundurularak toplam deformasyon verimi en yüksek olan eleman optimum deformasyon elemanı olarak belirlenmiştir.

In this study, an alternative energy absorber element, which has the same capacity of absorbing impact energy, is aimed to be designed and optimized to replace the main energy absorber element currently used in the coaches. Truncated cone and pyramid shaped structures were used as energy absorbing elements after they were obtained from quadratic and circular parts keeping their weights the same with thicknesses between 4-8mm and surface inclination between 0-3 degree. Deformation behaviors of the manufactured elements under dynamic axial loading conditions were investigated using finite element analysis method. According to the results of the analysis, the elements have a more rigid structure as the thickness increase although the cross section is decreased with the increasing thickness. Considering the energy absorbtion capabilities and deformation behaviours of the energy absorbing members, the element with the best total deformation efficiency was determined as the optimum deformation element.