Otobüslerde profil ile koltuk karkası arasında kullanılan braketin topoloji optimizasyonu

Bu tez çalışmasında, otobüslerde koltuk karkası ile gövde profili arasında yer alan braketlerin yapısal dayanımı, ağırlık optimizasyonu ve maliyet etkinliği açısından değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Otobüs gibi yolcu taşıma araçlarında güvenlik, konfor ve maliyet gibi parametreler önemli bir rol oynamaktadır. Bu bağlamda, braketlerin hem yük taşıma kapasitesini koruyacak hem de gereksiz malzeme kullanımını ortadan kaldıracak şekilde yeniden tasarlanması gerekliliği doğmuştur. Çalışmada, topoloji optimizasyonu yaklaşımı ile altı farklı braket tasarımı geliştirilmiştir. Bu tasarımlar, farklı geometrik şekillere ve yük yollarına sahip olacak şekilde oluşturulmuştur. Her bir braket tasarımı için altı farklı çelik malzeme (DP800, DP600, AISI 304, AISI 316, ST52 ve ST37) seçilerek alternatif çözüm setleri oluşturulmuştur. Braketlerin yapısal analizleri, sonlu elemanlar yöntemi ile Abaqus/CAE yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Yükleme koşulları, ECE R80 standardına uygun şekilde belirlenmiş olup yolcu oturma pozisyonunu ve ani yüklemeleri temsil edecek düzeyde uygulanmıştır. Her bir kombinasyonda elde edilen maksimum von Mises gerilmeleri, yer değiştirme değerleri ve güvenlik katsayıları analiz edilerek performans karşılaştırmaları yapılmıştır. Ayrıca, analiz sonuçlarına ek olarak, her bir malzeme için birim fiyatlar ve kataforez kaplama giderleri Temmuz 2025 tarihli piyasa verilerine göre değerlendirilmiş ve kapsamlı bir maliyet analizi gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda, DP800 çeliği ile üretilen optimize braketlerin, hem mekanik mukavemet hem de ekonomik açıdan en avantajlı kombinasyonu sunduğu ortaya konmuştur. DP800, yüksek dayanım-ağırlık oranı sayesinde daha ince kesitlerle yeterli yapısal performansı sağlarken, diğer yüksek alaşımlı çeliklere göre daha düşük maliyet sunmaktadır. AISI 304 ve 316 paslanmaz çelikleri yüksek korozyon direnci sunsa da maliyet açısından dezavantajlıdır. ST52 ve ST37 gibi düşük karbonlu çelikler ise düşük maliyetli olmakla birlikte güvenlik katsayısı açısından yetersiz kalmaktadır. Bu bağlamda, elde edilen bulgular; otomotiv endüstrisinde ağırlık azaltımı, güvenlik ve maliyet dengesi açısından oldukça önemli sonuçlar sunmaktadır.