Alüminyum Alaşımlı Otomobil Jantlarında Deneysel Darbe Testlerinin Sonlu Elemanlar Yöntemiyle Doğrulanması

Yıl 2020, , 663 - 670, 15.06.2020

Emrah Ayran , Mahmut Pekedis

https://doi.org/10.24012/dumf.651318

Cited By: 2

Öz

Jantlar
için gerçekleştirilen sanal gerçekçi simülasyonların hassasiyeti, ağırlıklı
olarak üretim sürecinde karşılaşılan değişken faktörlerin analizlere dahil
edilmesine bağlıdır. Buna ek olarak, şekil değiştirme hız etkisi de simülasyon
gerçekliğini etkileyen bir diğer faktördür. Burada, bu etkiyi malzeme
modellerine dâhil edip daha doğru analizlerin gerçekleştirilmesini hedefliyoruz.
Başlangıçta jantlardan çıkartılan çekme testi numuneleri farklı şekil değişim
hızlarında test edilip elde edilen ölçümler, Johnson-Cook malzeme modelinde
işlenerek malzeme katsayıları bulunmuştur. Sonra, standart olarak kullanılan
malzeme katsayılar ile şekil değişim hız etkisini içeren bu katsayılar jant
darbe analizlerine dahil edip simülasyonlar gerçekleştirilmiş ve her ikisinin
sonucu deneysel verilerle karşılaştırılmıştır. Elden edilen sonuçlardan, şekil değişim
hızı etkisinin tanımlandığı simülasyonların deneysel darbe verileriyle daha
uyumlu olduğu gözlenmiştir. Sonuç olarak, şekil değişim hızının nümerik
sonuçlar üzerinde etkili olduğu ve daha gerçekçi simülasyonlar elde edilmesi
için bunların bünyesel malzeme modeline katılması gerektiği çıkarımı
yapılmıştır.

Anahtar Kelimeler

Alüminyum alaşımlı jant, sonlu elemanlar yöntemi, şekil değişim hızı, Johnson-Cook malzeme modeli, darbe testi

Kaynakça

• Society of Automotive Engineers J175. (2001). Wheels-İmpact Test Procedures-Road Vehicles. SAE International Inc, Warrendale, PA, USA.
• Society of Automotive Engineers, (2016), J175-201603, Wheels - Lateral Impact Test Procedure - Road Vehicles, SAE International Inc, Warrendale, PA, USA.
• Ayran, E., (2019). Alüminyum Alaşımlı Otomobil Jantlarında Deneysel Darbe Testlerinin Sonlu Elemanlar Yöntemiyle Doğrulanması, Yüksek Lisans Tezi, Ege Üniversitesi, İzmir, Türkiye.
• Şirin, U., (2017). Alüminyum Alaşımlı Otomobil Jantının Dinamik Testinin Modellenmesi ve Doğrulama Yaklaşımı, Yüksek Lisans Tezi, Ege Üniversitesi, İzmir, Türkiye.
• Yang, L., Yang, H., Tan, H., Hu, P., Cheng, X., Lu J., (2018). Impact test simulation and structural optimization of aluminum alloy A356.2 wheel hub, J. Phys.: Conf. Ser., 1074, 012068.
• Yuan X., Zhang L., Chen X., Du B., Li B., Fan L., Pan Y., (2012), Numerical simulation of aluminum alloy wheel 13° impact test based on Abaqus, Applied Mechanics and Materials Vols,Trans Tech Publications, Switzerland,c 1191-1196.
• Bandral S., Singh., (2018). Impact analysis of car alloy wheel rim using finite element analysis, International Journal of Engineering Engineering Research & Technlogy, RDMEI Conf. Proc., 1-4.
• Chang, C.L., Yang, S.H., (2009). Simulation of wheel impact test using finite element method, Engineering Failure Analysis, 16, 1711–1719.
• Chen, Y., Clausen, A.H., Hopperstad, O.S., Langseth, M., (2009). Stress–strain behaviour of aluminium alloys at a wide range of strain rates, International Journal of Solids and Structures, 46, 3825-35.
• Altenhof, W., Ames, W., (2002). Strain rate effects for aluminum and magnesium alloys in finite element simulations of steering wheel armature impact tests, Fatigue Fract Engng Mater Struc, 25 1149-1156.
• Johnson, G.R., Cook, W.H., (1985). Fracture characteristics of three metals subjected to various strains, strain rates, temperatures and pressures, Engineering Fracture Mechanics,.21(1), 31–48.
• Radioss Theory Manual, (2017), Large displacement finite element analysis, Altair Engineering.