FARKLI TAŞITLARDA KULLANILAN ÖN TAMPONLARIN DARBE EMİCİ ÖZELLİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Öz

Trafik kazaları tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de çözülmeyi bekleyen önemli sosyal problemlerden biridir. Özellikle araç sayılarının artması ile trafik kazaları da sürekli artmaktadır. Bu sebeple taşıt imalatçıları tarafından, taşıtlarda aktif ve pasif güvenlik olmak üzere birçok güvenlik tedbiri alınmaktadır. En sık karşılaşılan çarpışma türü taşıtların önden çarpma şeklinde meydana gelmektedir. Taşıtlarda bulunan tamponların görevi önden kazalarda kaza anındaki kinetik enerjiyi absorbe ederek taşıt içindeki yolcu ve sürücülerin en az hasarla kazayı atlatmasını sağlamaktır. Bu sebeple bu çalışmada, dört farklı otomobile ait olan ön tampon üretiminde kullanılan polimer malzemelerin darbe kuvvetine karşı enerji absorbe kabiliyetleri araştırılmıştır. Tampon malzemeleri EPDM (Etilen propilen) ve PP (Polipropilen)’ dir. Bu malzemeler farklı kalınlıklarda ASTM D3763-02 standardına göre değerlendirilmişlerdir. Test sabit hızlarda ve farklı malzeme kalınlıklarında gerçekleştirilmiş olup, elde edilen bilgiler absorbe edilen enerji-uzama, gerilme-yer değiştirme ve hız-zaman grafiklerinde gösterilmiştir. Yapılan testlerde H ve F araçlarının ön tampon malzemelerinin darbe sönümleme kabiliyetlerinin diğer iki araçtan daha iyi olduğu görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

• Ön tampon,
• Polimer malzeme,
• Darbe test,
• Enerji Absorbesi

INVESTIGATION OF THE IMPACT ABSORBENT CHARACTERISTICS OF FRONT BUMPERS USED IN DIFFERENT VEHICLES

Öz

Traffic accidents are one of the important social problems waiting to be solved in our country as well as in the whole world. Especially with the increase in the number of vehicles, traffic accidents are constantly increasing. For this reason, many safety measures, including active and passive safety, are taken by vehicle manufacturers. The most common type of collision is the frontal collision of vehicles. The task of the bumpers in the vehicles is to absorb the kinetic energy at the time of the accident from the front and ensure that the passengers and drivers in the vehicle overcome the accident with the least damage. For this reason, in this study, the energy absorption capabilities of the polymers used in the production of front bumpers belonging to four different vehicles were investigated against the impact force. The materials used are PP (Polypropylene) and EPDM (Ethylene propylene). These materials are evaluated according to ASTM D3763-02 standard in different thicknesses. The test was carried out at constant speeds and different material thicknesses, and the information obtained was shown in the energy-strain, stress-displacement and velocity-time graphs. In the tests performed, it was observed that the impact absorption capabilities of the front bumper materials of the H and F vehicles were better than the other two vehicles.

Anahtar Kelimeler

• Front bumper,
• Polymer material,
• Impact test,
• Energy Absorption

Kaynakça

1. Agrawal, Singh and Sarkar. 2014, Impact damage on fibre-reinforced polymer matrix composite. Journal of Composite Materials, 48: 317-332.
2. Bai, J., Li, Y., Zuo, W., 2017. Cross-sectional shape optimisation for thin-walled beam crashworthiness with stamping constraints using genetic algorithm Int J Vehicle Design, 73, 76-95
3. Erik N. Ç., 2019. Otomotiv Gövde Imalatinda Kullanilan Polimer Malzemelerin Enerji Sönümleme Yeteneklerinin İncelenmesi, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi
4. D'Errico F, Ranza L., 2015. Guidelines for the market competitiveness of sustainable lightweight design by magnesium solution: a new Life Cycle
5. Assessment integrated approach. IMA‘s 72nd World Magnesium Conference: International Magnesium Association, 22-7.
6. Findik F., Tarim N., 2003, Ballistic impact efficiency of polymer composites, Composite Structures, 61, 187-192
7. Hou, W., Xu, X., Wang, H. L., 2018. Tong Bending behavior of single hat-shaped composite T-joints under out-of-plane loading for lightweight automobile structures J Reinforc Plast Compos, 0731684418764608 .
8. Joo, S. J., Yu, M.H., Kim, W.S., J.W. Lee, Kim H.S., 2020. Design and manufacture of automotive composite front bumper assemble component considering interfacial bond characteristics between over-molded chopped glass fiber polypropylene and continuous glass fiber polypropylene composite Compos Struct, 236, 111849

9. Lee S.M, Cheon J.S., LM Y.T.i 1999. Experimental and numerical study of the impact behavior of SMC plates. Composite Stractures, 47: 551-561
10. Liu , Q., Lin, Y., Zong , Z., G., Sun , Li, Q., 2013. Lightweight design of carbon twill weave fabric composite body structure for electric vehicle Compos Struct, 97, 231-238.
11. Özel S., Karagöz, Selçuk, Turan, H., Beytüt, Turan, M., K., 2018. Taşıt Tampon Malzemesi Olarak Alüminyum Alaşımlarının Kullanılmasının Taşıt Çarpışma Performansına Etkisi,1 st International Symposium on Light Alloys and Composite Materials (ISLAC’18) .
12. Özer H., CanY., Güçlü H., Karen İ., Yazici M., 2016. Bursa Termoplastik Kompozit Malzeme Ve Sentaktik Köpük Esasli Sandviç Yapilardan Çok Hafif Tampon Kirişi Ve Darbe Sönümleyici Geliştirilmesi, 8. Otomotiv Teknolojileri Kongresi, 23 – 24 Mayıs
13. Öztürk İ., Kaya N., Öztürk F., 2014. Otomobil Ön Tampon Çarpişma Simülasyonu ve Optimizasyonu” Otomotiv Teknolojileri Kongresi
14. Park, G., Park, H., 2018. Structural design and test of automobile bonnet with natural flax composite through impact damage analysis Compos Struct, 184, 800-806.
15. Sayer M. 2009. Hibrit Kompozitlerin Darbe Davranışının İncelenmesi. Doktora Tezi. Pamukkale Üniversitesi, Fen Bilimleri Ensitisü, Denizli.
16. Vaidya, U., 2011. Composites for automotive, truck and mass transit: materials, design, manufacturing: DEStech Publications Inc .
17. Xiong, F., Wang, D., Ma Z., Chen, S., Lv T, Lu F. 2018. Structure-material integrated multi-objective lightweight design of the front end structure of automobile body. Struct Multidiscipl Optimizat, 57:829–47.
18. Zuo W., Xu T., Zhang H., Xu T., 2011. Fast structural optimization with frequency constraints by genetic algorithm using adaptive eigenvalue reanalysis methods Struct Multidiscipl Optimizat, 43, 799-810.