Biyel kolu analizi, optimizasyonu ve yorulma davranışının incelenmesi

Biyel kolu, doğrusal hareketi dönme hareketine çevirebildiği gibi tam tersi şekilde de çalışabilir. Bu nedenle günümüz teknolojisi içten yanmalı motorlarda en çok kullanılan parçalardan biridir. Motor içinde çalışma sırasında biyel koluna; gaz kuvvetleri, atalet kuvvetleri ve sürtünme kuvvetleri olmak üzere 3 ayrı kuvvet etki etmektedir. Bu kuvvetler biyel üzerinde ciddi bir deformasyon ve yorulma davranışına sebep olmaktadır. Bahsedilen üç farklı kuvvet ve otomotiv endüstrisinin ihtiyacı olan; daha sağlam, daha uzun kullanım ömrü ve daha hafiflik talepleri göz önüne alınarak bu çalışma başlatılmıştır. Bu çalışmada, biyel kolunun özellikleri, biyelin yapısal olarak çalışma koşullarına verdiği tepki ve motor devrine bağlı olarak maruz kaldığı maksimum kuvvetlerin incelenmiş, ayrıca bu kuvvetlere bağlı olarak stres ve yorulma analizleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca nominal data parametrik tasarıma çevrilerek veri seti oluşturulmuş, bu veri seti "Kriging Yöntemi" ve "Interior Search" algorithması ile çözülerek optimum biyel kolu parametreleri elde edilmiştir. Otomotivde sıkça kullanılan bir biyel kolu seçilerek, farklı mesh yapılarının ve farklı yükleme tiplerinin etkileri yorulma davranışı üzerine etkileri FEM (sonlu elemanlar yöntemi) ile ANSYS programında incelenmiştir. Bu tez çalışmasında uygulanan yük dağılımının homojen olduğu ve çevre koşullarının (sıcaklı ve hava şartları) etkisiz olduğu kabul edilmiştir. Özetle bu çalışma sonucunda belirlenen çalışma koşullarında biyelin stres ve yorulma davranışı tespit edilip olası tasarım optimizasyonu çalışmalarına hangi bölgeler üzerine yoğunlaşacağı önerilmiştir.