Multiscale structural optimization of refrigerator under static and dynamic loads

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makina Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: İlhan Taber

Danışman: Ramazan Karakuzu

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Paketli buzdolaplarının taşınması sırasında düşme etkisi direnci üzerine yapılan araştırmada, darbe testleri ve hasar analizi üzerinde durulmuştur. Endüstri standartlarına (ASTM D5276, ASTM D880) ve LS-DYNA simülasyonlarına dayanarak, ambalaj çözümlerinde tasarım değişiklikleriyle buzdolaplarının dayanıklılığını artırmanın yolları incelenmiştir. Gerçekçi darbe senaryolarını simüle etmek için DC04 çeliği MAT_PIECEWISE_LINEAR_PLASTICITY (MAT24), DC01 çeliği MAT_ELASTIC ve köpük bileşenler MAT_SOIL_AND_FOAM kullanılarak sonlu eleman analizi oluşturulmuştur. Analizde, temas noktaları AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE ile tanımlanmış ve modelin etkileşimleri TIED_NODES_TO_SURFACE ve TIED_SURFACE_TO_SURFACE ile iyileştirilmiştir. Simülasyon ve fiziksel düşme testleri, yerden 250 mm yükseklikten 10° açılı hassas bir şekilde gerçekleştirilmiştir. Sonlu elemanlar düşme simülasyonu 1,646,795 eleman içeren model ile yaklaşık 2,215 m/s başlangıç hızı ile gerçekleştirilmiştir. Hesaplama verimliliği Massively Parallel Processing (MPP), MPP_IO_BINOUTONLY anahtarıyla sağlanmıştır. Temel tasarımda, kompresör bölümü ve menteşe noktalarındaki plastik deformasyonlar, 0,12 ile 0,21 arasında değişen gerilme değerleri gösterdi ve en yüksek değerler 0,27'ye kadar çıktı. Bu durum, dayanıklılığı artırmak için tasarım iyileştirmelerine ihtiyaç duyulduğunu göstermektedir, zira bu tür deformasyon seviyeleri buzdolabı kapısının işlevselliğini ve performansını etkileyebilmektedir. Bu nedenle ürünün belirlenen bölgelerinde tasarım geliştirmelerinin gerekliliği çalışmanın odak noktasını oluşturmaktadır. Temel referans üründen elde edilen test ve simülasyon sonuçlarına dayanarak yapılan tasarım değişiklikleri sonucunda tekrar edilen FEA simülasyonunda, geliştirilmiş tasarımın kritik noktalarında maksimum deformasyonun azaldığı görüldü. İyileştirilmiş tasarım analiz sonuçlarında plastik gerilme değerleri kompresör ve menteşe bölgelerinde değişkenlik göstererek genel olarak 0,12 to 0,20 aralığında, tepe değeri olarak ise 0,26 değeri görülmüştür. Düşme testleri ile doğrulanan simülasyon sonrası yapılan geliştirilmiş tasarım iyileştirmeleri sayesinde kapı mesafelerinin daha istikrarlı hale geldiği, maksimum Von Mises gerilme değerlerinin azaldığı ve buzdolabının genel darbe direncinin ve yapısal gücünün arttığı kanıtlandığı için buzdolabının mekanik işlevselliğini daha güvenilir hale getirdiği ortaya konmuştur.