Abstract:
Günümüzde artan nüfus ve sanayileşmeyle birlikte hava kirliliği gün geçtikçe
büyüyen bir sorun haline gelmiştir. Bu nedenle hükümetler karbon salınımını
azaltarak emisyon değerlerini düşürmek için gittikçe zorlaşan regülasyonlar
belirlemektedir. Bu emisyon hedeflerini yakalayabilmek için otomotiv üreticileri
enerji verimliliğini arttırmaya çalışmakta ve daha hafif ve optimum tasarımlar
yaparak taşıtların yakıt tüketimini azaltmaktadır. Bu kapsamda mümkün olduğunca
hafif, tasarım koşullarını sağlayacak rijitliğe ve mukavemete sahip parçalar
tasarlamak için topoloji optimizasyonu oldukça elverişlidir. Topoloji optimizasyonu
sonucunda tasarlanan ve imal edilen parçalarda ağırlık azaltmayla birlikte daha az
hammadde kullanımına bağlı olarak maliyet azaltmaya da katkı sağlamaktadır. Bu
nedenle otomotiv sektöründeki gelişen ve değişen şartlarda rekabet edebilmek,
emisyon değerleriyle ilgili regülasyonlara uyum sağlayabilmek için optimum
şartlarda tasarım yapmanın önemini arttırmaktadır. Bu çalışmada macpherson tipi
ön süspansiyona sahip orta ticari bir aracın yaylanmayan kütle parçalarından olan
akson optimizasyon ile dizayn edilmiş, belirlenen statik ve dinamik yük koşullarında
ilgili tasarım kriterlerini sağlayarak doğrulanmış, dökme demir ve alüminyum
malzemelerle tasarımları yapılmış ve ağırlık karşılaştırması incelenmiştir. 8 farklı
statik yük koşulu ve 22 farklı parkuru içeren dinamik analiz sonucunda tasarımların
validasyonu yapılmıştır. Dökme demir malzemeli akson için fiziksel testlerle
deneysel çalışma tamamlanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre aynı tasarım alanı
üzerinden topoloji optimizasyonunun yönlendirmesiyle tasarlanan aynı yük
koşulları, kabul kriterleri, sınır şartlarına sahip dökme demir ve alüminyum
malzemeli aksonlar arasında %61.6’lık ağırlık farkı bulunmuştur.
