Otomobil gövde konstrüksiyonunda bulunan çarpýþma kutusu, kaza esnasýnda kinetik enerjiyi sönümleyerek sürücü ve yolcularýn zarar görmesini engellemektedir. Enerjiyi sönümleme ile birlikte hafif tasarýmlarýn önem kazandýðý çarpýþma kutularý için literatürde farklý geometrilerde tasarýmlar üzerine araþtýrmalar yapýlmýþtýr. Bu çalýþmada, C1 ve C4 kare profilleri için referans alýnan çalýþma tekrarlanarak model doðrulamasý yapýlmýþtýr. Darbe esnasýnda profil yüzeyinde meydana gelen toplam kuvvetin artmasý için yüzey alanýný artýrmak amacýyla S1 ve S2 olarak adlandýrýlan spiral geometride iki yeni tasarým hazýrlanmýþtýr. S2 profilin cidar kalýnlýðý azaltýlarak, profilin iç kýsmýna 90° açýyla eþit cidar kalýnlýðýnda rijit plakalar yerleþtirilmiþtir. Sayýsal analiz gerçekleþtirmek için hazýrlanan tasarýmlarýn kütlesi, uzunluðu ve dýþ çerçeve ölçüleri eþit olacak þekilde kýsýtlanmýþtýr. Analizler sonucunda, spiral geometrideki çarpýþma kutusu profillerin yüzey alaný artarken toplam sönümlenen enerji miktarý yükselmiþtir. Buna ilave olarak, profile uygulanan darbe süresince oluþan maksimum ezilme kuvvetinin en yüksek olduðu tasarým S2 olarak tespit edilmiþtir. Enerji sönümleyiciler ile ilgili yapýlan çalýþmalarda incelenen parametrelere göre özgül enerji sönümleme için S2 spiral profilin kapasitesi, C4 tasarýma göre 4,03 kj/kg yükseltilmiþtir. Ayný zamanda, S2 profilin ezilme kuvveti verimi C4 tasarýma kýyasla % 16,29 artýrýlmýþtýr. Enerjinin sönümlenmesi süresince meydana gelen ortalama deformasyon kuvveti % 21,6 artýþ göstermiþtir. Buna göre, otomobil çarpýþma kutusu tasarýmýnda üretilebilirlik ve hafiflik kriterleri ele alýnarak elde edilen sonuçlar için spiral geometrili profillerin yüksek performans gösterdiði belirlenmiþtir. (ORCID ID: 0000-0002-2947-7510)
Anahtar Kelimeler: Enerji Sönümleme, Çarpýþma kutusu, Spiral profil.
|
