Araç radyatör destek braketi tasarımının iyileştirilmesi

Abstract

Taşıtların yapısal bileşenleri zorlu yol koşulları ve titreşim altında tekrarlayan yüklere maruz kalmaktadır. Bu parçaların deformasyon veya hasar olmaksızın işlevini sürdürebilmesi tasarım aşamasında yapılan mühendislik analizleri ve dayanıklılık testleri ile sağlanmaktadır. Günümüzde, otomotiv firmaları yorulma kaynaklı problemleri tespit etmek ve çözmek için sonlu elemanlar analizi programlarını yoğun bir şekilde kullanmaktadır. Bunun yanı sıra, taşıtlar dayanıklılık testleri kapsamında normal yol koşullarında veya özel olarak tasarlanmış test parkurlarında sürülmekte, bu süreçte parçaların hasar durumu ve performansı gözlemlenmektedir. Bu çalışmada, Ford Otosan tarafından kullanılan bir ticari aracın radyatör destek braketi üzerinde yapılan tasarım iyileştirme çalışmaları ele alınmıştır. Yeni bir proje için gerçekleştirilen dayanıklılık testinde, radyatör destek braketinde kırılma gözlemlenmiş ve bu durum, tasarımın mevcut yol ve titreşim koşullarına karşı yetersiz olduğunu ortaya koymuştur. Önceki projelerde, müşteri araçlarında veya servislerde bu tür bir problem tespit edilmemiştir. Bu durum, yeni projede farklı yükleme profillerinin uygulanmasından kaynaklanmış olup, parça önceki projelerde karşılaşılmayan türde bir gerilmeye maruz kalmıştır. Tasarım iyileştirme sürecinde, problemi çözmek için kök neden analizi yapılmış, ardından alternatif tasarımlar geliştirilmiştir. Geliştirilen tasarım alternatifleri, Bilgisayar Destekli Mühendislik analizi ile mevcut yapının performansı ile karşılaştırılmış ve en uygun çözüm belirlenmiştir. Yeni tasarım, prototip parçalar üzerinden test edilmiş ve ilk dayanıklılık testinde herhangi bir sorun gözlemlenmemiştir. Seri üretim sonrası yapılan testler de başarılı sonuçlar vermiştir. Sonuçlar, tasarım iyileştirmesinin hem teorik hem de deneysel olarak doğru bir çözüm sunduğunu göstermiştir. Bu çalışma, taşıtlarda karşılaşılan yorulma hasarlarının çözümüne yönelik etkili bir yöntem sunmuş ve parçanın dayanıklılığını artırmaya yönelik başarılı bir iyileştirme süreci gerçekleştirmiştir.Vehicle structural components are subjected to repetitive and variable loads under harsh road conditions and vibrations. The ability of these components to function without deformation or failure throughout the vehicle's lifespan is ensured through engineering analyses and durability testing during the design phase. Today, automotive companies extensively use finite element analysis programs to detect and resolve fatigue-related issues. Additionally, vehicles are subjected to durability tests under normal road conditions or on specially designed test tracks, where the damage status and performance of the components are observed. This study focuses on design improvement efforts for the radiator support bracket used in a commercial vehicle by Ford Otosan. During a durability test conducted for a new project, fractures were observed in the radiator support bracket, indicating that the current design was insufficient under the existing road and vibration conditions. Such issues had not been identified in previous projects, customer vehicles, or service operations. This problem arose due to the application of different loading profiles in the new project, subjecting the component to a type of stress not encountered in prior projects. To address the issue, a root cause analysis was conducted, followed by the development of alternative designs. The developed design alternatives were compared with the performance of the existing structure using Computer-Aided Engineering analysis, and the most suitable solution was determined. The new design was tested on prototype parts, and no issues were observed during the initial durability test. Subsequent tests conducted after mass production also yielded successful results. The findings demonstrate that the design improvement provided an effective solution both theoretically and experimentally. This study presents an effective method for addressing fatigue-related failures in vehicles and successfully implemented an improvement process to enhance the durability of the component.