|
Bir Otobüs Koltuğunun
Sonlu Elemanlar yöntemi Kullanılarak
74/408 EEG Direktifine
Göre Statik Analizi
Modelleme
koltuğun CAD modelinin
oluşturulması işlemi için bir
otobüs firmasına ait çıplak koltuk iskeletinden oluşan 2 kişilik bir
koltuk kullanılmış ve ölçüler bu model üzerinden alınmıştır.
74/408 direktifinde belirtilen testlerin ve analizlerin
yapılmasına gedmeden önce koltuğu oluşturan parçalardan bahsetmekte fayda
olacaktır. şekilde kırmızı renkte görülen sac parçalar Arkalık ayaklarını
göstermektedir. Koltuk üzerinde 2 adet arkalık ayağı kullanılmaktadır.
Pembe renkte 4 adet olan oturak sacı görülmektedir. Yeni koridor ayağı
yeşil renkte olup takviyeler de model üzerinde görülmektedir.
Koyu kırmızı renkte görülen
alüminyum profil, cam dibi
patiğine özel cıvata ve somunlarla bağlanmaktadır.
Koltuk arkalığı, kirişler
Lice yani çizgilerden oluşmaktadır. Bu kirişler üzerine o kiriş boyutu ve sac
kalınlığına bağlı
olarak Alanı ve atalet momentleri hesaplanarak, matematiksel olarak ifade
edebilecek model oluşturulmuştur. Sonuç olarak sunu belirtmek gerekirse
mavi ile görülen arkalık kirişleri ile yeşil ile görülen oturak kirişleri
arasında matematiksel ifade ve davranış olarak fark yoktur.
Oturak sacı ve arkalık ayağının teknik resimleri ile yeni
yapılan
koridor ayağının 3 boyutlu CAD modeli elektronik ortamda imalatçı firma
tarafından temin edilmiştir.
CAD Modelinin oluşturulması işlemi ANSYS sonlu elemanlar analiz
programı içerisinde yapılmıştır.
Daha önceden de bahsedildiği gibi, sonlu elemanlar modeli
hazırlanırken
kirişler BEKAM ve SHELL elemanlar ile
Yüzeyler SHELL elemanlar ile
Cıvatalar ise SOLID elemanlar ile
modellenmiştir
Koltuk arkalıkları dikdörtgen profillerden
oluşmaktadır. Sonlu
elemanlar modeli oluşturulurken bu bölgedeki kirişler BEKAM elemanlarla
modellenmiş ve böylece daha az eleman şayisi kullanılarak çözüm zamanı
azaltılmıştır
Oturma yerlerinde bulunan
kirişler için ise, alt ve üst yüzeyinden bu kirişlere bağlanan sac
parçalar olduğundan, kirisin alt ve
üst yüzeyi arasında boşluk meydana gelecektir. Bu sebepten dolayı bu
bölgedeki kirişler BEKAM elemanlarla değil, kabuk elemanlarla (SHELL 63)
modellenmiştir
Sonlu Elemanlar Modeli
Asil görevi iki veya daha fazla
parçayı birbirine
bağlayarak parçaların birbirlerinden ayrılmadan yük iletimini sağlamak
olan cıvatalar, bu çalışmada (koltuk bağlantı bölgelerindeki cıvatalar
hariç) kati yani SOLID elemanlar ile modellenmesi yerine daha az eleman
sayısıyla ve daha çabuk surede modellenmesi amacıyla kiriş yani BEKAM
elemanlar ile modellenmiştir.
Kritik olarak görülen
bölgelerde eleman şayisi diğer bölgelere göre daha yoğun olması
sağlanmıştır. böylece, elde edilen analiz
sonuçlarının, oluşturulan sonlu elemanlar modelinden bağımsız olması
sağlanmıştır.
Koltuk üzerinde bulunan
parçaların uygulanan yükün şiddet ve yönüne bağlı olarak bir biriyle temas edebilecek olan veya
yük uygulandıktan sonra birbiriyle temasını kesilebilecek olan bölgelerde
kontak elemanlar (CONTACA 174 ve TARET 170) kullanılmıştır.
tüm parçaların sonlu elemanlar modeli
oluşturulduktan
sonra birbirinden bağımsız olan bu parçalar, gerçekte olduğu gibi,
birbirleri üzerinden yük iletimini sağlamak amacıyla coupling’lerle (bağlantı)
birbirine bağlanması sağlanmıştır. Bu bağlantılarda gerekli yerlerde dönme
veya ötelemeye izin verecek şekilde serbestlikleri bırakılmıştır.
Coupling’ler 2 veya daha fazla düğüm
noktasını “birlestirmek”
amacıyla kullanılırlar. Uzayda bir düğüm noktası herhangi bir veya daha
fazla yönde bir hareket yapmış ve bir başka düğüm noktasının da ayni
hareketi yapması isteniyorsa; bu durumda bu iki veya daha fazla düğüm
noktası COUPLING’lerle birleştirilir.
Sonlu elemanlar modeli hazırlanırken model
üzerinde bulunan gerilme
bakımından önemli olmayan Fakat eleman şayisini arttıran veya modelleme
zamanını arttıran köse yuvarlatmaları yani radiyuslar, cıvatalar perçinler
küçük delikler kaynaklar modellenmemiştir.
Devamı....
Osman BEDEL
Makine Yük. Mühendisi
mail : osmanbedel@yahoo.com
|
