Askeri araçlarda kullanılan double wishbone ve trailing arm tipi süspansiyon sistemlerinin tasarımı ve dinamik analizi

Askeri araçlarda yaygın olarak kullanılan Double Wishbone ve Trailing Arm tipi süspansiyon sistemlerinin karşılaştırmalı bir analizini bu çalışma ile sunulmaktadır. MATLAB Simulink kullanılarak oluşturulan matematik modellerin davranışı incelenmiş, PTC Creo yazılımı kullanılarak 3 boyutlu olarak modellenen geometriler üzerine belirlenen şartlarda kuvvetler etki ettirilerek sistem ve parça davranışları üzerine analizler ANSYS Workbench yazılımı ile gerçekleştirilmiştir. Her iki sistemin statik ve dinamik kuvvetler altına ve mukavemet davranışları incelenmiştir. Karşılaştırmanın adil olmasını sağlamak adına, her iki sistem için aynı amortisör katsayıları ve araç parametreleri kullanılmıştır. Double Wishbone süspansiyon sistemi, tekerleklerin yanal stabilitesini ve yol tutuş performansına olumlu etki eden bir tasarım olduğu ve özellikle yüksek hızlarda ve düzgün profilli yollarda üstün performans gösterdiği bilinmektedir. Ancak karmaşık tasarımı ve yüksek maliyetli bakım gereksinimi önemli bir dezavantaj yaratmaktadır. Trailing Arm süspansiyon sistemiyse konsept olarak daha basit geometriye sahip olup, özellikle zorlu arazi koşullarında çalışan ağır iş araçlarında etkili bir titreşim izolasyonu sağladığı için tercih edilmektedir. Geometrisi gereği arazi koşullarında yol profilini takip ederken izlediği eliptik bir hareket formu sayesinde, tekerleklerin zeminle temasını optimize eder ve stabiliteyi artırır. Analiz sonuçlarına göre, Trailing Arm sistemi için hazırlanan konsept tasarım, Double Wishbone sistemi için hazırlanan konsept tasarıma kıyasla daha fazla gerilmeye maruz kalmıştır. Ancak ağırlık bakımından tasarımların birbirine yakın olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak, her iki sistemin de kullanım alanına uygun avantajları ve dezavantajları bulunmaktadır. MATLAB Simulink kullanılarak ulaşılan sonuçlar incelenmiştir. Simülasyon sonuçları grafik ile gösterilmiş, belirli bir step değeri için m_c ve m_s için değerleri incelediğimizde m_s değerlerinin birbirine yakın olduğunu ancak m_c değerleri arasında görece yüksek bir fark olduğu görülmektedir. Bu sonuç bir engel üzerinden geçme esnasında araç gövdesine iletilen titreşimin görece daha az olacağına işaret etmektedir. Uygulanan kuvvetler ve elemanlar ve bağlantılar üzerinde bu kuvvetlere karşı gelen gerilmeler incelenmiştir. Sonuçları tablo haline getirerek değerlendirdiğimizde aynı amortisör elemanı ile oluşturulan iki sistemden Trailing Arm tipi sisteme daha fazla yay tepki kuvveti geldiğini ve dolayısıyla kol üzerinde noktasal olarak daha fazla gerilme yığılması oluştuğu görülmektedir. Çalışma, süspansiyon sistemlerinin yük altındaki mukavemet değerlerini değerlendirerek, askeri araçların zorlu operasyonel gereksinimlerine uygun sistem seçimi için yol gösterici olmayı amaçlamaktadır.