Ticari Otobüs Gövde Yapısında Topoloji Optimizasyonu Çalışması

Yıl 2022, Cilt: 34 Sayı: 2, 229 - 234, 30.06.2022

Soner Karamert , Abdullah Demir

https://doi.org/10.7240/jeps.988228

Cited By: 2

Öz

Son yıllarda otomotiv sektöründe çevreci uygulamaları destekleyen hibrit, elektrikli ve yakıt hücreli taşıtlar trendi gelişirken; bu trendler ağırlık ve maliyet azaltma ile performans ve yakıt ekonomisini iyileştirme gibi tamamlayıcı uygulamalarla desteklenmektedir. Güvenlik zafiyeti oluşturmadan yapılacak olan optimizasyon çalışmaları, araçları en uygun tasarım aşamasına getirme gayesiyle yürütülmektedir. Bu bağlamda ticari araçlarda optimizasyon çalışmaları son dönemlerde ön plana çıkmaktadır. Bu çalışmada, ticari bir otobüs gövde yapısında topoloji optimizasyonu tekniği kullanılarak optimizasyon çalışması yapılmıştır. Bir ticari taşıtın gövdesinin yol koşullarındaki mukavemetini değerlendirmenin birçok yöntemi bulunmaktadır. Bu yöntemlerden en kapsayıcısı olduğu değerlendirilen gövde katılık değerleri, optimizasyon çalışmasında kriter olarak kabul edilmiştir. Optimizasyon uygulamaları neticelendirildiğinde elde edilen otobüs gövde yapısının katılık değerleri, literatürde yer alan çalışmalardan edinilen ideal katılık değerleri, optimizasyon uygulamaları yapılmadan önceki otobüs gövdesinin burulma katılığı değerleri ile hafifletme yüzdesi, karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Optimizasyon çalışmaları neticesinde otobüs gövde yapısında %9 mertebelerinde bir hafifletme gerçekleştirilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Optimizasyon, Sonlu Elemanlar Analizi, Otobüs Gövde Yapısı, Gövde Katılığı

Kaynakça

• [1] German, J. (2015). Hybrid vehicles: Technology development and cost reduction. The International Council on Clean Transportation, Washington DC, USA.
• [2] Brennan, J. and Hayes, K. (2000). Recent applications of topology and topography optimization in automotive design. In 8th Symposium on Multidisciplinary Analysis and Optimization (p. 4709).
• [3] Shi, J. F. and Sun, J. H. (2009, February). Overview on innovation of topology optimization in vehicle CAE. In 2009 International conference on electronic computer technology (pp. 457-460). IEEE.
• [4] Zhu, J. and Gao, T. (2016). Topology optimization in engineering structure design. Elsevier, Oxford, UK.
• [5] Danielsson, O. and Cocaña, A.G. (2015). Influence of body stiffness on vehicle dynamics characteristics in passenger cars. MSc Thesis, Chalmers University of Technology, Göteborg, Sweeden.
• [6] Clark, N., Khan, A. S., Wayne, W. S., Gautam, M., Thompson, G. J., McKain et al. (2007). Weight effect on emissions and fuel consumption from diesel and lean-burn natural gas transit buses (No. 2007-01-3626). SAE Technical Paper.
• [7] Reyes, C.A., Ramírez, E. I., Ruiz, O. and Ortiz, A. (2013). Analysis and Optimization of a Passenger Bus Frame Through Finite Element Software. 2013 SIMULIA Community Conference.
• [8] Gauchia, A., Diaz, V., Boada, M. J. L. and Boada, B. L. (2010). Torsional stiffness and weight optimization of a real bus structure. International Journal of Automotive Technology, 11(1), 41-47.
• [9] www.grabcad.com, Erişim Tarihi: 20 Ocak 2019.
• [10] Haldankar, M. and Shirahatti, A. M. (2014). Finite element analysis and optimization of commercial bus body structure. International Journal of Engineering and Technical Research, 2(12), 175-178.
• [11] Kim, T. (1993). Study on the stiffness improvement of bus structure (No. 931995). SAE Technical Paper.
• [12] Falck, J. (2013). Effect of side windows, stiffening plate and roof sheet on the stiffness of the bus body. MSc Thesis, KTH Royal Enstitute of Technology, Stockholm, Sweeden.
• [13] Zhong, W., Su, R., Gui, L. and Fan, Z. (2015) Topology and sizing optimisation of integral bus chassis with the use of a cooperative coevolutionary genetic algorithm with independent ground structures. In Proceedings of the 11th World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimisation, 07-12 June, Sydney, Austuralia.
• [14] Iozsa, M.D., David, V. C. and Manea, A. M. (2018). Effect of side stiffening plates on the stiffness of the bus structure. MS&E, 444(7), 072004.
• [15] Riley, W. B. and George, A. R. (2002). Design, analysis and testing of a formula SAE car chassis (No. 2002-01-3300). SAE Technical Paper.
• [16] Jain, A. (2014). Computational Analysis and Optimization of Torsional Stiffness of a Formula-SAE Chassis (No. 2014-01-0355). SAE Technical Paper.
• [17] Lan, F., Chen, J. and Lin, J. (2004). Comparative analysis for bus side structures and lightweight optimization. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, 218(10), 1067-1075.
• [18] Bosch, (2004). Bosch Electronic Automotive Handbook. Robert Bosch GmbH.
• [19] 19.Croccolo, D., De Agostinis, M. and Vincenzi, N. (2011). Structural analysis of an articulated urban bus chassis via FEM: a methodology applied to a case study. Strojniški vestnik-Journal of Mechanical Engineering, 57(11), 799-809.
• [20] Jain, R., Tandon, P. and Vasantha Kumar, M. (2014). Optimization methodology for beam gauges of the bus body for weight reduction.