Design of composite-based leaf spring systems for automotive sector
Tez Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Mühendislik Ve Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği (Yl) (Tezli) (İngilizce), Türkiye
Tez Danışmanı: Metin Tanoğlu
Tezin Onay Tarihi: 2013
Tezin Dili: İngilizce
Desteklendiği Program: San-Tez Programı
Özet:
Fiber takviyeli polimerik kompozitlerin otomotiv, havacılık, savunma sanayi ve denizcilik gibi çeşitli mühendislik alanlarındaki uygulamalarının son günlerde çok yüksek miktarlara ulaştığını görmekteyiz. Özellikle otomotiv sektöründe, yakıt tüketiminin ve CO2 salımının azaltılması gerekliliği, malzeme dayanımından ödün vermeden ağırlık azaltımı sağlayabilecek olan kompozit malzemelerin kullanımını zorunlu hale getirmiştir. Geleneksel çelik yaprak yaylar, sürüş konforu ve araç stabilitesi sağlamasının yanında, aracın ağırlığını da önemli ölçüde etkileyen elemanlardır. Bu nedenle, düşük yoğunluk, yüksek dayanım, korozyon direnci, yüksek yorulma ömrü, yüksek aşınma dayanımı gibi birçok üstün özelliklere sahip fiber takviyeli polimerik kompozitler bu tip uygulamalar için elverişli malzemelerdir. Gerçekleştirilen bu tezde, 3 farklı kompozit esaslı yaprak yay tasarlanmış ve analiz edilmiştir. Analizler neticesinde 0° tek eksenli cam elyaf sistemin istenilen yay davranışını tam olarak sağlayamadığı tespit edilmiştir. Bunun sonucunda, cam ve karbon elyaf karma sistemin alternatif konfigürasyonları üzerinde çalışılmıştır. Çalışmalar neticesinde, [0°6G/0°2C/0°22G]S malzeme konfigürasyonunun istenilen yay davranışını sağladığı tespit edilmiştir. Tez kapsamında belirlenen malzeme konfigürasyonlarına sahip 3 farklı kompozit yaprak yay üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretilen prototipler yaprak yay davranışını deneysel olarak belirlemek için yaprak yay test düzeneği kullanılarak test edilmiştir. Elde edilen sonuçlar sonlu eleman analiz sonuçları ile karşılaştırılmış ve sonuçların birbirleri ile uygunluk gösterdiği belirlenmiştir.