Otomobil güç aktarım sistemleri için elastomer yaylı sönüm sisteminin tasarımı ve doğrulanması
Yıl: 2020 Cilt: 35 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 1957 - 1971 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17341/gazimmfd.665159 İndeks Tarihi: 14-01-2021
Otomobil güç aktarım sistemleri için elastomer yaylı sönüm sisteminin tasarımı ve doğrulanması
Öz: Otomobillerde artan yüksek konfor gereksinimleri, optimum sistem tasarımı ve uzun kullanım ömrügerekliliklerini ortaya koymuştur. Bu çalışmada otomobil debriyaj sistemlerinde elastomer tabanlımalzemelerin sönümleyici olarak kullanılması tasarım, test ile doğrulama, tasarım ve sistem optimizasyonutemel aşamaları dikkate alınarak incelenmiştir. Yapılan çalışmalarda geleneksel metal helisel yaylar ilekarşılaştırma yapılarak, elastomer yaylı ve metal yaylı sistemlere ait avantaj ve dezavantajları analiz ve testsonuçları ile gösterilmiştir. Elastomer malzemeler hiperelastik ve viskoelastik özelliklerinden dolayıkuvvete, zamana, sıcaklığa, malzeme özellikleri gibi birçok değişkene bağlı olarak metal malzemelerdenfarklı tepkiler gösterirler. Sürüş güvenliği, mekanik sağlamlık ve ürün ömrü otomobillerde garanti altınaalınması gereken konulardır, bu sebeple yüksek dinamik ve termal yüklere maruz kalan debriyaj sistemindeelastomer yay rijitliği için güvenlik faktörü seçiminde yapılması gereken yaklaşımlar da ortaya konulmuştur.Elastomer yay malzeme testleri, son ürün testleri ve sonlu elemanlar analizi ile doğrulanmasının ardındankomple otomobil güç aktarım sistemi bir boyutlu modellenerek sistem davranışları karşılaştırmalı olarakincelenmiştir. Otomobil debriyaj sistemleri için elastomer yayların incelenmesi ve bu yayların güç aktarımsistemi için optimizasyonu bu alanda yapılan yeni bir çalışma olup, alternatif malzemelerin yeni nesilotomobillere adaptasyonu ve uygulanması konusunda temel oluşturabilecek niteliktedir.
Anahtar Kelime: Design and verification of elastomer spring damping system for automobile powertrain systems
Öz: Increased comfort requirements on vehicles have been revealed that optimum system design and long product life necessities. In this study, the using of elastomer based materials as damping element have been investigated by taking into consideration of design, validation with bench tests, design and system optimization phases. In the studies, the comparison has been performed with the traditional metallic helical springs, and the advantages and disadvantages of the systems with elastomer springs and metallic springs were revealed with analysis and test results. Due to their hyperelastic and viscoelastic properties, the elastomer materials react unlike to metal materials depending on many variables such as strength, time, temperature and material properties. Driving safety, mechanical endurance, and product life are the issues that need to be guaranteed, hence also the approaches on the selection of safety factor for elastomer spring stiffness have been revealed on the clutch system that is subjected to high dynamic and thermal forces. Following to design and validation phases, the design and system optimizations of elastomer damper spring, at which the hyperelastic and viscoelastic behaviors are characterized, have been performed. The investigation of elastomer damper springs and the optimization of this springs to the powertrain system are the new study in this spesific area and enable to obtain of basics amongst to adaptation and applying of alternative materials to the new generation vehicles.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- 1. Jadhav, N., Bahulikar, S.R., Sapate, N.H., Comparative Study of Variation of Mooney-Rivlin Hyperelastic Material Models under Uniaxial Tensile Loading, International Journal of Advance Research and Innovative Ideas in Education, 2 (4), 212-216, 2016.
- 2. Wu, Y., Wang, H., Li, A., Parameter Identification Methods for Hyperelastic and Hyper-Viscoelastic Models, Applied Science, 6 (12), 1-13, 2016.
- 3. Mohammed, M.A., Visco-Hyperelastic Model for Soft Rubber-like Materials, Sains Malaysiana, 43 (3), 451– 457, 2014.
- 4. Kumar, N., Rao, V., Hyperelastic Mooney-Rivlin Model: Determination and Physical Interpretation of Material Constants, MIT International Journal of Mechanical Engineering, 6 (1), 43-46, 2014.
- 5. Kottapalli, S., Bauchau, O. A., Ju, C., Ozbay, S., Mehrotra, Y., Analytical First Principles Modeling Of Elastomer Dampers, Aeromechanics Specialists Conference-Techport Online NASA, Maryland, USA, 1-15, 2010.
- 6. Sause, R., Lee, K. S., Ricles, J., Rate-Independent and Rate-Dependent Models for Hysteretic Behavior of Elastomers, Journal of Engineering Mechanics, 133 (11), 1-9, 2007.
- 7. Marvalova, B., Viscoelastic Proporties of Filled Rubber: Experimental Observation and Material Modelling, Engineering Mechanics, 14 (2), 81–89, 2007.
- 8. Melnik, R.V.N, Strunin, D.V., Roberts, A.J., Nonlinear Analysis Of Rubber-Based Polymeric Materials With Thermal Relaxation Models, Numerical Heat Transfer Applications, 47 (6), 549–569, 2005.
- 9. Pacheco, J. L., Bavastri, C.A., Pereira, J.T., Viscoelastic Relaxation Modulus Characterization Using Prony Series, Latin American Journal of Solids and Structures, 12 (2), 420-445, 2015.
- 10. Monsia, M. D., A Simplified Nonlinear Generalized Maxwell Model for Predicting the Time Dependent Behavior of Viscoelastic Materials, World Journal of Mechanics, 1 (3), 158-167, 2011.
- 11. Genc, M. O., Budak, B., Kaya, N., Modelling and Vibration Analysis of Powertrain Systems. International Journal of Automotive Science and Technology, 2 (1), 17-25, 2018.
- 12. Oktav A., Yılmaz Ç., Anlaş G., Improvement of low frequency booming problem in automobiles using tuned mass, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 34 (2), 891-903, 2019.
- 13. Genc, M. O., Kaya, N., Konakci, S., Experimental Verification of Rubber Clutch Spring Damper Torque Behavior in Time-Dependent Manner and System Optimization using Simulated Annealing Algorithm Integrated with 1-D Modeling, ASME IMECE 2019, Utah, USA, https://doi.org/10.1115/IMECE2019- 10965, 2019.
- 14. Köylü H., Modeling of fuel consumption for gear shifting: Analysis of the effects of gear shifting strategies on fuel consumption, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 32 (3), 627-643, 2017.
- 15. Genc, M. O., Kaya, N., Modelling and Experimental Investigation of Clutch Damper Spring Stiffness on Truck Driving Comfort, International Journal of Advances on Automotive and Technology, 2 (2), 121- 136, 2018.
- 16. Koblar, D., Škofic, J., Boltežar, M., Evaluation of the Young’s Modulus of Rubber-Like Materials Bonded to Rigid Surfaces with Respect to Poisson’s Ratio, Journal of Mechanical Engineering, 60 (7), 506-511, 2014.
- 17. Sikora, W., Michalczyk, Machnıewicz, T., A Study of the Preload Force in Metal-Elastomer Torsion Springs, Automotive Mechanic Journal, 4 (2), 300-305, 2016.
- 18. Adamowicz, A., Effect of Convective Cooling on Temperature and Thermal Stresses in Disk during Repeated Intermittent Braking, Journal of Friction and Wear, 37 (2), 107-112, 2016.
- 19. Zhang, Z., Zhang, H., Viscoelastic Parameter Identification based Structure-Thermal Analysis of Rubber Bushing, Global Journals of Research in Engineering, 14 (3), 1-13, 2014.
- 20. Bani, M. S., Stamenkovi, D.S., Miltenovi, V.D., Milosevi, M.S., Miltenovi, A.V., Djeki, P.S., Rackov, M.J., Prediction Of Heat Generation In Rubber Or Rubber-Metal Springs, Thermal Science, 16 (2), 527- 539, 2012.
- 21. Altın M., Investigation of performances of energy absorbing profiles having different geometries under oblique loads, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 34 (3), 1517-1525, 2019.
| APA | Genç M, Kaya N (2020). Otomobil güç aktarım sistemleri için elastomer yaylı sönüm sisteminin tasarımı ve doğrulanması. , 1957 - 1971. 10.17341/gazimmfd.665159 |
| Chicago | Genç Mehmet Onur,Kaya Necmettin Otomobil güç aktarım sistemleri için elastomer yaylı sönüm sisteminin tasarımı ve doğrulanması. (2020): 1957 - 1971. 10.17341/gazimmfd.665159 |
| MLA | Genç Mehmet Onur,Kaya Necmettin Otomobil güç aktarım sistemleri için elastomer yaylı sönüm sisteminin tasarımı ve doğrulanması. , 2020, ss.1957 - 1971. 10.17341/gazimmfd.665159 |
| AMA | Genç M,Kaya N Otomobil güç aktarım sistemleri için elastomer yaylı sönüm sisteminin tasarımı ve doğrulanması. . 2020; 1957 - 1971. 10.17341/gazimmfd.665159 |
| Vancouver | Genç M,Kaya N Otomobil güç aktarım sistemleri için elastomer yaylı sönüm sisteminin tasarımı ve doğrulanması. . 2020; 1957 - 1971. 10.17341/gazimmfd.665159 |
| IEEE | Genç M,Kaya N "Otomobil güç aktarım sistemleri için elastomer yaylı sönüm sisteminin tasarımı ve doğrulanması." , ss.1957 - 1971, 2020. 10.17341/gazimmfd.665159 |
| ISNAD | Genç, Mehmet Onur - Kaya, Necmettin. "Otomobil güç aktarım sistemleri için elastomer yaylı sönüm sisteminin tasarımı ve doğrulanması". (2020), 1957-1971. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.665159 |
| APA | Genç M, Kaya N (2020). Otomobil güç aktarım sistemleri için elastomer yaylı sönüm sisteminin tasarımı ve doğrulanması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 35(4), 1957 - 1971. 10.17341/gazimmfd.665159 |
| Chicago | Genç Mehmet Onur,Kaya Necmettin Otomobil güç aktarım sistemleri için elastomer yaylı sönüm sisteminin tasarımı ve doğrulanması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35, no.4 (2020): 1957 - 1971. 10.17341/gazimmfd.665159 |
| MLA | Genç Mehmet Onur,Kaya Necmettin Otomobil güç aktarım sistemleri için elastomer yaylı sönüm sisteminin tasarımı ve doğrulanması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.35, no.4, 2020, ss.1957 - 1971. 10.17341/gazimmfd.665159 |
| AMA | Genç M,Kaya N Otomobil güç aktarım sistemleri için elastomer yaylı sönüm sisteminin tasarımı ve doğrulanması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2020; 35(4): 1957 - 1971. 10.17341/gazimmfd.665159 |
| Vancouver | Genç M,Kaya N Otomobil güç aktarım sistemleri için elastomer yaylı sönüm sisteminin tasarımı ve doğrulanması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2020; 35(4): 1957 - 1971. 10.17341/gazimmfd.665159 |
| IEEE | Genç M,Kaya N "Otomobil güç aktarım sistemleri için elastomer yaylı sönüm sisteminin tasarımı ve doğrulanması." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 35, ss.1957 - 1971, 2020. 10.17341/gazimmfd.665159 |
| ISNAD | Genç, Mehmet Onur - Kaya, Necmettin. "Otomobil güç aktarım sistemleri için elastomer yaylı sönüm sisteminin tasarımı ve doğrulanması". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35/4 (2020), 1957-1971. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.665159 |
