Değişik geometrilere sahip enerji sönümleyici profillerin açılı yükler altında performanslarının incelenmesi

Otomobillerde kullanılan ve tampon üzerinde yer alan enerji sönümleyici profiller önden ve arkadan çarpmalı kazalarda ortaya çıkan kinetik enerjiyi deforme olarak sönümleyebilme yeteneğine sahip bağlantı elemanlarıdır. Bir kaza anında enerji sönümleyici profillerin maruz kaldıkları darbe kuvvetlerini yeterince sönümleyememesi bu kuvvetlerin direkt olarak araç içerisindeki yolcu bölümüne aktarılmasına sebebiyet verecektir. Yapılan çalışma kapsamında kare ve dairesel kesitli değişik geometrik özelliklere sahip on adet enerji sönümleyici tasarımı gerçekleştirilerek farklı açılardaki yükler altında enerji sönümleme performansları sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmiştir. Enerji sönümleyici profiller 0°, 15° ve 30°’lik açıya sahip rijit bir plaka ile 120 mm boyunca deformasyona uğratılmıştır. Yapılan analizler ile her bir enerji sönümleyici profil için özgül enerji sönümleme ve ezilme kuvveti verimi değerleri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre her durumda dairesel kesitli enerji sönümleyicilerin daha yüksek performans sağladığı tespit edilmiştir.

___

  • Marzbanrad J., Mehdikhanlo M., Pour A.S., An energy absorption comparison of square, circular, and elliptic steel and aluminum tubes under impact loading, Turkish Journal of Engineering and Environmental Sciences, 33(3):159-66, 2010.
  • Öztürk İ., Kaya N., Otomobil ön tampon çarpışma analizi ve optimizasyonu, Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering, 13 (1), 2008.
  • Alexander J., An approximate analysis of the collapse of thin cylindrical shells under axial loading. The Quarterly Journal of Mechanics and Applied Mathematics, 13(1), 10-5, 1960.
  • Abramowicz W., Jones N., Dynamic axial crushing of square tubes, International Journal of Impact Engineering, 2(2), 179-208, 1984.
  • Guillow S., Lu G., Grzebieta R., Quasi-static axial compression of thin-walled circular aluminium tubes, International Journal of Mechanical Sciences, 43(9), 2103-23, 2001.
  • Al Galib D., Limam A., Experimental and numerical investigation of static and dynamic axial crushing of circular aluminum tubes, Thin-Walled Structures, 42(8), 1103-37, 2001.
  • Altin M., Kılınçkaya Ü., Acar E., Güler M.A., Investigation of combined effects of cross section, taper angle and cell structure on crashworthiness of multi-cell thin-walled tubes, International Journal of Crashworthiness ,1-16, 2017.
  • Tarigopula V., Langseth M., Hopperstad OS., Clausen AH., Axial crushing of thin-walled high-strength steel sections, International Journal of Impact Engineering, 32(5), 847-82, 2006.
  • McGregor C.J., Vaziri R., Poursartip A., Xiao X., Simulation of progressive damage development in braided composite tubes under axial compression, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 38(11), 2247-59, 2007.
  • Xiao X., Botkin M.E., Johnson N.L., Axial crush simulation of braided carbon tubes using MAT58 in LS-DYNA, Thin-Walled Structures, 47(6), 740-9, 2009.
  • Zarei H., Kröger M., Multiobjective crashworthiness optimization of circular aluminum tubes, Thin-walled structures, 44(3), 301-8, 2006;
  • Huang X., Lu G., Yu TX., On the axial splitting and curling of circular metal tubes, International journal of mechanical sciences, 44(11), 2369-91, 2002.
  • Huang X., Lu G., Yu TX., Energy absorption in splitting square metal tubes, Thin-walled structures, 40(2), 153-65, 2002.
  • Tran T., Hou S., Han X., Nguyen N., Chau M., Theoretical prediction and crashworthiness optimization of multi-cell square tubes under oblique impact loading, International Journal of Mechanical Sciences, 89, 177-93,2014.
  • Salehghaffari S., Tajdari M., Panahi M., Mokhtarnezhad F., Attempts to improve energy absorption characteristics of circular metal tubes subjected to axial loading, Thin-Walled Structures, 48(6), 379-90, 2010.
  • Langseth M., Hopperstad O., Static and dynamic axial crushing of square thin-walled aluminium extrusions, International Journal of Impact Engineering, 18(7-8), 949-68, 1996.
  • Tarlochan F., Samer F., Hamouda A., Ramesh S., Khalid K., Design of thin wall structures for energy absorption applications: Enhancement of crashworthiness due to axial and oblique impact forces, Thin-Walled Structures, 71, 7-17, 2013.
  • Nia AA., Parsapour M., Comparative analysis of energy absorption capacity of simple and multi-cell thin-walled tubes with triangular, square, hexagonal and octagonal sections, Thin-Walled Structures, 74, 155-65, 2014.
  • Zhang X., Zhang H., Energy absorption of multi-cell stub columns under axial compression, Thin-Walled Structures, 68, 156-63, 2013.
  • Elmarakbi A., Long Y.X., MacIntyre J., Crash analysis and energy absorption characteristics of S-shaped longitudinal members, Thin-walled structures, 68, 65-74, 2013.
  • Ahmad Z., Thambiratnam D., Tan A., Dynamic energy absorption characteristics of foam-filled conical tubes under oblique impact loading, International Journal of Impact Engineering, 37(5),475-88, 2010.
  • Altin M., Güler M.A., Mert SK., The effect of percent foam fill ratio on the energy absorption capacity of axially compressed thin-walled multi-cell square and circular tubes, International Journal of Mechanical Sciences, 131, 368-79, 2017.
  • Hou S., Li Q., Long S., Yang X., Li W., Multiobjective optimization of multi-cell sections for the crashworthiness design, International Journal of Impact Engineering, 35(11), 1355-67, 2008.
  • Mirfendereski L., Salimi M., Ziaei-Rad S., Parametric study and numerical analysis of empty and foam-filled thin-walled tubes under static and dynamic loadings, International Journal of Mechanical Sciences, 50(6), 1042-57, 2008.
  • Qi C., Yang S., Crashworthiness and lightweight optimisation of thin-walled conical tubes subjectedto an oblique impact, International Journal of Crashworthiness, 19(4), 334-51, 2014.
  • Yang S., Qi C., Multiobjective optimization for empty and foam-filled square columns under oblique impact loading, International Journal of Impact Engineering, 54, 177-91, 2013.
  • Qi C., Yang S., Dong F., Crushing analysis and multiobjective crashworthiness optimization of tapered square tubes under oblique impact loading, Thin-Walled Structures, 59, 103-19, 2012.
  • Gao Q., Wang L., Wang Y., Wang C., Crushing analysis and multiobjective crashworthiness optimization of foam-filled ellipse tubes under oblique impact loading, Thin-Walled Structures, 100, 105-12, 2016.
  • Isaac C.W., Oluwole O., Energy absorption improvement of circular tubes with externally press-fitted ring around tube surface subjected under axial and oblique impact loading, Thin-Walled Structures, 109, 352-66, 2016.
  • Djamaluddin F., Abdullah S., Ariffin A.K., Nopiah Z.M., Optimization of foam-filled double circular tubes under axial and oblique impact loading conditions, Thin-Walled Structures, 87, 1-11, 2015.
  • Jin S.Y, Altenhof W., Comparison of the load/displacement and energy absorption performance of round and square AA6061-T6 extrusions under a cutting deformation mode, International Journal of Crashworthiness, 12(3), 265-78, 2007.
  • Wu S., Zheng G., Sun G., Liu Q., Li G., Li Q., On design of multi-cell thin-walled structures for crashworthiness, International Journal of Impact Engineering, 88, 102-117, 2016.
Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi-Cover
  • ISSN: 1300-1884
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1986
  • Yayıncı: Oğuzhan YILMAZ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Renkli SURF tabanlı kopyala yapıştır sahteciliği tespiti

Gül MUZAFFER, Güzin ULUTAŞ

Çift hazneli döngüsel bir türbin için tasarım parametrelerinin incelenmesi

Murat Kenan KAYACAN, Melih OKUR

Mekanik alaşımlama ile üretilen nanokristal yapılı östenitik paslanmaz çelik alaşımlarında Y ve nano - Y2O3 ilavelerinin tane büyümesi ve sertliğe etkisi

Hasan KOTAN

Yanıt yüzey metodu kullanarak mikrodalga ile elma kurutmanın optimizasyonu

Hakan YOĞURTÇU

Şehir içi kavşak yönetim sistemleri için SDN temelli bir VANET mimari önerisi

Musa BALTA, İbrahim ÖZÇELİK

Manyetik aşındırıcılarla AISI 304L östenitik paslanmaz çelik boruların iç yüzeylerinin bitirme işleminde talaş kaldırma oranı ve yüzey pürüzlülüğünün araştırılması

Ulaş ÇAYDAŞ, Mahmut ÇELİK, Uğur KÖKLÜ

Farklı parametreler için nanoakışkanlar ve çarpan jetlerin müşterek etkisinin sayısal incelenmesi

Mustafa KILIÇ, Okan ÖZCAN

N-Vinilimidazol temelli yeni kopolimerik hidrojeller: Sentez, karakterizasyon ve şişme davranışlarının incelenmesi

Murat ERDEM

Çelik lif kanca geometrisinin yüksek dayanımlı lifli betonların statik ve darbe yükleri altında eğilme özelliklerine etkisi

Cengiz KIZILIRMAK, Serdar AYDIN, Mert Yücel YARDIMCI

EDM ile kaba işlemede küresel uçlu elektrotların kullanılabilirliğinin deneysel olarak araştırılması; dikdörtgen ceplerin boşaltılması

Engin AVLAR, Murat DİLMEÇ, Hüseyin Selçuk HALKACI