Önceden tasarlanmış elektromobil aracın çarpışma analizi

Abstract

Tarihin karanlık devirlerinden bu yana insanoğlu hayatını kolaylaştırma amacı ile sürekli bir gelişim içerisindedir. İnsanoğlunun her ilerleyişi ile dünya kaynakları hızla tükenmektedir. Sanayileşmenin dünyanın tüm ülkelerine yayılması bu durumu kaçınılmaz olarak hızlandırmaktadır. Ulaştırma sektöründe yaygın olarak kullanılan içten yanmalı motorların enerji kaynağı olan fosil yakıtlara olan ihtiyaç sürekli artmasına rağmen rezervler ise sürekli olarak azalmaktadır. Bununla birlikte yakıt yanma reaksiyonu sonucu egzoz gazı emisyonlarının etkisi ile çevreye büyük zararlar verilmektedir. Bu nedenler ile alternatif enerji kaynakları ile çalışan araçlar geliştirilmeye başlanmıştır. Bu kapsamda, günümüzde tamamen elektrikli araç geliştirilmesi çalışmaları yapılmaktadır. Jant içi elektrik motoru çalışmaları ise tamamen elektrikli araç geliştirmelerinden birisidir. Bu yüksek lisans tez çalışmasında, önceden tasarlanmış elektromobil aracın düz sert bir duvara önden çarpışması, ANSYS Workbench LS-DYNA bilgisayar destekli mühendislik (CAE) yazılımı aracılığı ile numerik olarak incelenmiştir. Analiz, yapısı gereği zaman bağlı dinamik bir analiz olduğundan dolayı açık (eksplisit) sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak icra edilmiştir. Araç modeli içine kukla model yerleştirilerek kukla modelin baş, göğüs ve uyluk kemiklerinde çarpışma etkisi ile oluşan ivme, kuvvet ve sapma değerleri verileri elde edilmiştir. Elde edilen veriler, çeşitli otoriteler tarafından kabul görmüş olan yaralanma kritik sınır değerleri ile karşılaştırılarak kukla modelin yaralanma durumu ile ilgili çıkarımlarda bulunulmuştur.

Since the dark periods of history, human beings are in a continuous development with the aim of making their lives easier. With every progress of human beings, world resources are rapidly depleted. The spread of industrialization to all countries of world inevitably accelerates this situation. Although the need for fossil fuels, which is the energy source of internal combustion engines that are widely used in the transportation sector, increases continuously, the reserves are continuously decreasing. However, the fuel combustion reaction results in large losses to environment due to the effects of exhaust gas emissions. For these reasons, vehicles that work with alternative energy sources are being developed. In this context, the development of fully electric vehicles is being carried out today. In-wheel electric motor studies are one of the most fully electric vehicle developments. In this master's thesis, frontal collision of a pre-engineered electromobile vehicle to straight rigid wall is examined via ANSYS Workbench LS-DYNA computer aided engineering (CAE) software. Since the analysis is a time-dependent dynamic analysis due to its structure, it has been performed by using explicit finite element method. The data of the acceleration, force and deflection values formed by collision effect on the head, chest and femur of the dummy were obtained by placing dummy into the vehicle model. The data obtained were compared with the critical limit values accepted by various authorities and the inferences were made regarding the injury status of dummy.