Yerli Üretim Bir Otobüs Gövdesinin Sanal Ve Gerçek Prototiplemeyle Karşılaştırmalı Mukavemet Analizleri

Abstract

Bu çalışmada, sonlu elemanlar metodu kullanarak yerli üretim bir otobüs gövdesinin yapısal analizleri yapılmıştır. Yapılan analizlerde hem doğrusal statik hem de doğrusal olmayan statik kuvvetler bazı yaklaşımlarla model üzerine yansıtılmıştır. Ortaya konulan analiz yaklaşımları ile yapının ilk prototiplerinin en az oranda sorunlu olması sağlanabilmiştir. Taşıt modeli üzerinde çeşitli sınır şartları altında kuvvet ve sınır şartları uygulanarak araç şasisiz gövdesi, araç şasisi ve araç şasili gövdesi için burulma rijitlik katsayıları çıkarılmış, camı etkilerini araştırmak üzere şasili gövdenin camlı olması halinde burulma rijitlik katsayısı çıkarılmıştır. Araç kritik frekans değerleri belirlenerek dinamik titreşim karakteristikleri ortaya konmuştur. Aracın yerine getirmesi istenen CUNA ve ECE R66 test şartları bazı yaklaşımlarla analize sınır şartı olarak dahil edilerek yapısal dayanım incelenmiş ve sonuçlarda da test ile benzeşimler kurulmuştur. 2 boyutlu sonlu elemanlar modeli 3 boyutlu katı model tasarım üzerinden çıkarılarak çözümler bu 2 boyutlu kabuk elemanlarda yapılmış ve çözüm sürelerinden büyük ölçüde tasarruf sağlanmıştır. Kurulan sonlu elemanlar modelinde memran ve eğilme yüklerini taşıyabilen düzgün dörtgen kabuk elemanlar kullanarak gerilme ve deformasyon dağılımlarının daha net belirlenmesine çalışılmıştır. Bulunan sonuçlar araç üzerinde irdelenmiş ve sonlu elemanlar metodu sonuçları ile test sonuçlarının ne ölçüde örtüştüğü belirlenmiştir. Testi yapılmayan analiz sonuçları ise literatürdeki benzer analiz sonuçları ile karşılaştırılmış ve sonuçlar yorumlanmıştır. Tüm sonuçlar ortaya konarak şasi ve gövdenin mukavemet ve titreşim karakteristikleri çıkarılmıştırIn this study the structural analysis of the bus superstructure is done by finite element method. In analysis the effect of both linear and non-linear static forces are reflected under some approximations to our finite element model. By using approximations which are used in our study the prototypes, which have the minimum number of problem in stress and vibration point of view, can be produced efficiently. Torsional rigidity coefficients are extracted for chasis and superstructure with given boundary conditions and loads in the model. Dynamic response of the superstructure is determined by extracting its critical frequency results. Some approximations are applied to finite element model to gain the accuracy results with ECE R66 and CUNA test conditions. 2D finite element method is extracted from 3D solid cad model, thus we saved a great amount of time and reduced the analysis time cost. 2D quadratic shell element which can be used under bending and membran forces are used while building the finite element model to show the stress and deformation distributions over the structure. The results which are gathered from the model and test were compared with eachother. The finite element method results which were not tested were compared with results of the same studies in literature. Vibration and strength charasteristics of the superstructure and chasis were extracted under all finite element results.