Pnömatik tekerlerin termomekanik davranışının sonlu elemanlar yöntemiyle incelenmesi

Abstract

Genel olarak pnömatik tekerlerin termomekanik davranışı, oldukça karmaşık, za man bağımlı bir olaydır. Bu problem, bir çok araştırmacı tarafından, lineer olmayan malzeme özelliği, büyük yer değişimleri ve karmaşık sınır koşullan nedeniyle meydan okuyan bir problem olarak tanımlanmaktadır. Bu tez çalışmasında, termomekanik analiz için deformasyon, kayıp ve termal modül olmak üzere üç analiz modülü içeren ardışıl bir yaklaşım kullanılmıştır. Deformasyon modülünde, tekerin kord destekli bölümleri için rebar elemanların kullanıldığı, kauçuk bölümler içinde Mooney-Rivlin malzeme modelinin kullanıldığı tam ölçekli bir sonlu elemanlar modeli kurulmuştur. İç basıncın uygulanan yüzeye devamlı dik kalması sağlanarak, ilk olarak şişme analizi (santrifüj kuvvetlerin de dikkate alındığı) daha sonra da teker ile zemin arasında temas analizi yapılmıştır. Kayıp modülünde, defor masyon modülünden elde edilen gerilmeler ve şekil değişimleri kullanılarak, analitik bir yaklaşımla dönmekte olan tekerde oluşan ısı analitik bir yaklaşımla viskoelastik teori kullanılarak hesaplanmıştır. Son olarakta, hesaplanan kayıp enerjinin termal modüle aktarılmasıyla, kararlı hal durumu için sıcaklık dağılımı hesaplanmış ve bu sıcaklık değerleri ile deformasyon modülü kullanılarak termal gerilme analizi yapılmıştır. Farklı örnekler çözülerek elde edilen sonuçlar diğer benzer çalışmlarla karşılaştırılmış ve uyum içinde olduğu belirlenmiştir. Bu tez çalışmasında, sonlu elemanlar modelleri için, kul lanıcı alt programları ile birlikte MSC.MARC/MENTAT programı kullanılmıştır.