Ağır taşıtlarda ayna titreşimlerinin incelenmesi

Abstract

Otomotiv sektöründeki rekabet, araç ağırlıklarının azaltılması konusunda firmaları zorlamakta, hafif tasarım yapılırken ise aracın yapısal rijidliği düşmekte ve titreşim hassasiyeti artmaktadır. Araç alt sistemlerinden biri olan ayna sisteminin titreşimlere duyarlı olması, aynanın yüksek genlikli titreşim yapmasına sebep olur. Yüksek genlikli titreşimler sonucunda ayna üstündeki görüntü bulanıklaşarak kaybolur ve bu görüntü kaybı trafik kazalarıyla sonuçlanabilir. Diğer bir değişle ayna sistemindeki aşırı titreşimler aktif güvenlik zafiyetine yol açmaktadır. Aynadaki görüntü kaybının sebep olduğu problemleri çözmek için ayna titreşimlerinin incelenmesi gerekmektedir. Tez kapsamında yapılan literatür araştırmaları, deneysel çalışmalar ve tecrübelerden yararlanarak titreşim duyarlılığı düşük bir aynanın sağlaması gereken dört adet kriter oluşturulmuştur. Bu kriterler ağır taşıtlar hedef alınarak belirlenmiştir. Kriterler modların ayrılması, modal sönüm, dinamik rijidlik ve araç çalışırken ayna üstündeki maksimum ivme değeri ile ilişkilidir. Titreşim performansı subjektif olarak değerlendirildiğinde geliştirilebilir seviyede olan geri görüş aynası, belirlenen kriterler doğrultusunda incelenmiştir. İnceleme çeşitli sonlu elemanlar analizleri ve fiziksel testlerle gerçekleştirilmiştir. Yapılan analiz ve testler sonucu aynanın kriterleri sağlamadığı görülmüştür. Sonlu elemanlar modeli ile çalışılarak aynanın kriterleri sağlaması için gerekli özellikleri bulunmuş ve öneriler oluşturulmuştur. Bu önerilere uyan bir ayna temin edilmiş ve gerekli analiz ve testler yapılmıştır. Analiz ve test sonusunda ayna, modal sönüm haricindeki tüm kriterleri sağlamıştır. Prototip ayna subjektif olarak değerlendirildiğinde de titreşim problemi görülmemiştir. Prototip aynanın, modal sönüm kriterini sağlamamasına rağmen subjektif değerlendirmelerde problemsiz olarak görülmesi, bu kriterin tekrar ele alınmasını gerektirmiştir. Maksimum ivme kriteri sonlu elemanlar metodu ile de incelenebilir. Ancak ayrıntılı sonlu elemanlar modeli ve motor yüklerine ihtiyaç duyulur.

There are many reasons that force companies to create lightweight vehicles such as competition, emission regulation, and so on. A lighter design may cause lower structural stiffness and higher vibrational sensitivity. Noise, vibration, and harshness (NVH) performance of vehicles decreases because of weak structures. High vibrational sensitivity on the mirror subsystem results in many problems including active safety. At operational conditions such as idle or driving, mirror vibration with high amplitude causes severe blurring and vision loss. This vision loss may lead to accidents. Therefore, investigation of mirror vibration is crucial to solving blurring and vision loss problems. According to literature search, experimental studies, and previous experience, four requirements were created to objectively evaluate mirrors of heavy commercial vehicles. These requirements are modal separation, dynamic stiffness, modal damping, and maximum acceleration at operational conditions. The mirror which was reported that NVH performance of the mirror can be improved was evaluated by physical testing to see whether it achieve the target or not. As a result of physical tests and FEAs, none of the four requirements is achieved. New design proposals were created by FE studies. The prototype of this proposal was obtained. The new design meets all targets except modal damping. The subjective evaluation showed that the mirror is good. Modal damping criteria should be revised because both the current design and new design mirror do not achieve this criterion. This can be thought as to future work of this thesis.