Çoklu Yükleme Koşulları Altında Yük Vagonu Şasisinin Topoloji Optimizasyonu
Öz
Bu çalışmada bir yük vagonu şasi geometrisinde planlama performans değerleri ele alınmıştır. Yük vagonu olarak konteyner taşınabilen tipte şasiler tercih edilmiştir. optimizasyon metodu olarak topoloji optimizasyonu kullanılmıştır. Sonlu elemanlar (FEA) analizi için malzeme olarak 1023 çelik malzeme tercih edilmiştir. Yük vagonları için gerekli güvenlik limitleri dahilinde çalışma sonucunda geleneksel yük vagonunu %14,51 hafifletilmiştir. Yük vagonu daha hafif olmasına rağmen yük dağılımında da düzenli sonuçlar elde edilmiştir böylece standart bir yük vagonunun imalat maliyetleri düşürülmüştür. Demiryolu işletmeciliğinde yasal yük sınırlamaları vagon ağırlığı ve yükün toplamına kadardır. Herhangi bir yük vagonun darasındaki ağırlık iyileştirmeleri daha fazla yük taşınabileceği anlamına gelmektedir. Bu çalışma ile geleneksel bir yük vagonu şasisinin yalnızca imalat maliyetleri değil işletme maliyetlerine olumlu etkisi olduğu gözlemlenmiştir.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- Baek, S. H., Cho, S. S., & Joo, W. S. (2008). Fatigue life prediction based on the rainflow cycle counting method for the end beam of a freight car bogie. International Journal of Automotive Technology, 9(1), 95-101.
- Bojović, N. J. (2002). A general system theory approach to rail freight car fleet sizing. European Journal of Operational Research, 136(1), 136-172.
- Cazacu, R., & Grama, L. (2014). Overview of structural topology optimization methods for plane and solid structures. Annals of the University of Oradea, Fascicle of Management and Technological Engineering, 23(3), 1583-1591.
- Challis, V. J., Roberts, A. P., Grotowski, J. F., Zhang, L.-C., & Sercombe, T. B. (2010). Prototypes for bone implant scaffolds designed via topology optimization and manufactured by solid freeform fabrication. Advanced Engineering Materials, 12(11), 1106-1110.
- Escobar, J. M., Cascón, J. M., Rodríguez, E., & Montenegro, R. (2011). A new approach to solid modeling with trivariate T-splines based on mesh optimization. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 200(45-46), 3210-3222.
- Holmberg, K., Joborn, M., & Lundgren, J. T. (1998). Improved empty freight car distribution. Transportation Science, 32(2), 163-173.
- Karagöz, N., & Acar, H. İ. (2020). Dinamik Fren Kullanımının Yük Vagonu Tekerleklerine Gelen Isıl Yüke Etkisinin Gerçek İşletme Şartlarında Deneysel Olarak İncelenmesi. Demiryolu Mühendisliği, 12, 43-51.
- Kazakis, G., Kanellopoulos, I., Sotiropoulos, S., & Lagaros, N. D. (2017). Topology optimization aided structural design: Interpretation, computational aspects and 3D printing. Heliyon, 3(10), e00431.
- Kovalev, R., Lysikov, N., Mikheev, G., Pogorelov, D., Simonov, V., Yazykov, V., Zakharov, S., Zharov, I., Goryacheva, I., & Soshenkov, S. (2009). Freight car models and their computer-aided dynamic analysis. Multibody System Dynamics, 22(4), 399-423.
- Kumar, M., Jha, A. K., Bhagoria, Y., & Gupta, P. (2021). A review to explore different meshless methods in various Structural problems. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1116(1), 012119.
kapsamında lisanslanmıştır.