Wheel Rim Design Parametrization and Its Effect on Optimization

Authors : Yusuf Burak ÖZDEMİR, Yalçın KARPUZCU, Serhat ÇAM, Erkan GÜNPINAR
Pages : 913-926
Doi:10.21205/deufmd.2022247220
View : 41 | Download : 8
Publication Date : 2022-09-19
Article Type : Research Paper
Abstract :Jantlar arabanın önemli bir parçasıdır ve tekerlekler ile birlikte arabanın ve yolcularının yükünü taşırlar. Bu yükü taşımak ve olası bir kazada can kaybını önlemek için jantın sağlam olması gerekli ve önemlidir. Diğer taraftan estetik açıdan da göze hitap etmelidir. Bu çalışmada öncelikle araba jantının sınır koşulları belirlenmiştir. Bu sınırlar içerisinde farklı jant tasarımları elde edebilmek için bir kullanıcı çalışması gerçekleştirilmiştir. Kullanıcı çalışmasındaki her bir katılımcı bir model tasarlamış ve parametrize etmiştir. Jant telinin sayısı, şekli ve göbek kalınlığı gibi tasarım parametreleri kullanıcı tarafından belirtilmiştir. Sonrasında kullanıcılardan bu parametreler kullanarak jeneratif tasarım yoluyla birbirinden farklı 20 tane jant modeli elde etmeleri istenmiştir. Durağan arabanın etki ettiği kuvvetler altında (parametrik olarak elde edilen) jantlar modellerinin gerilme ve yer değiştirme dağılımını bulmak için sonlu elemanlar yöntemi (FEM) kullanılmıştır. FEM kullanırken, ağ elemanlarının sayısına ve analiz edilen jantın yönüne dikkat edilmiştir. Jantlar tasarım kabiliyetine sahip gönüllü birisinin verdiği estetik puanlara ve FEM testlerinden elde edilen stres ve yer değiştirme değerlerine göre sıralanmıştır. Sıralamanın ardından genetik algoritma (GA) kullanılarak farklı ve estetik modeller elde edilip, kullanıcıya sunulmuş ve seçimi ile en uygun jant tasarım(lar)ı elde edilmiştir. Bu optimizasyon çalışması parametrizasyonu yapılmış iki farklı jant modeli kullanılarak yapılmıştır. Sonuçlar incelendiğinde parametrizasyon optimizasyon sonrası elde edilen modellerin performanslarını etkilemektedir.
Keywords : Tasarım Parametrizasyonu, Sonlu Elemanlar Yöntemi, Genetik Algoritma, Tasarım Optimizasyonu

ORIGINAL ARTICLE URL