Farklı malzemelerden yapılmış katı ve havalandırmalı ağır araç fren disklerinin sonlu elemanlarının termo-elastik davranışı

Bugünlerde özellikle otomobil teknolojisinde çok hızlı gelişmeler olmaktadır. Hem otomobil hem de ağır vasıta araçları olan otobüs ve kamyonlarda disk fren sistemi aracın tekerleğin dönüşünü yavaşlatan ve durduran sistemlerdir. Araçları durdurmak için frenleme yapıldığında bir ısı meydana gelmekte ve sistem atmosfere açık olması sebebiyle kolayca dağılabilmektedir. Üreticiler bu durumu kısa ömürlü ve ağır çelik diskler ile aşmaya çalışmaktadır. Gerçek bir otobüs fren tertibatında farklı malzemelerden yapılmış disk fren rotor diskinin geçici termal ve yapısal analizi FEM tabanlı ANSYS yazılımı öğrenci lisansı yardımıyla frenleme koşulları altındaki termomekanik davranışını analiz etmektir. Disk freninde oluşan gerilme ve gerilimleri analiz etmek için bazı sınır şartları uygulandıktan sonra diskte meydana gelen deformasyon, kesme gerilmesi, elastik gerinim ve eşdeğer gerilme değerleri şekilleri alınmıştır. Tasarım açısından farklı malzemeler kullanılarak disk fren tertibatını dayanım karşılaştırması yapılmıştır. Deformasyon en fazla alüminyumda, en azda paslanmaz çelikte olduğu, eş değer gerilmenin en yükse havalandırmalı alüminyum diskte olduğu, kesme gerilmenin en yükse paslanmaz çelikte, elastik gerinmenin bütün malzemeler için yakın olduğu tespit edilmiştir.