Nonlinear and linear modeling of weatherstrip seal and investigation of its effect in vehicle vibrations

Otomotiv endüstrisi için taşıt içi gürültü seviyesi önemli bir tasarım kriteri olmayabaşlamıştır. Taşıt içi gürültünün önemli bir kısmı taşıt gövdesindeki, özellikle de kapılardakititreşimden kaynaklanmaktadır. Araç kapılarının titreşimi, kapı fitilinden etkilenmektedir.Kapı fitili frekansla, sıcaklıkla, sıkışma miktarıyla değişen lineer olmayan davranışgöstermektedir. Bu nedenle taşıtların dinamik performansını tahmin etmek için kapıfitillerinin doğru bir şekilde modellenmesi yapılmalıdır. Bu amaçla farklı hiperelastikmalzeme modelleriyle kapı fitilinin sıkışmasının sonlu elemanlar yöntemi kullanılarakANSYS yazılımı vasıtasıyla benzetimi yapılmıştır. Bu malzeme modellerinin tanımlanmasıiçin gerekli katsayıların tespitinde üretici firmadan alınan deney sonuçları kullanılmıştır. Budeney sonuçları ANSYS yazılımına aktarılmış ve bu sayede gerekli malzeme modelikatsayıları tespit edilmiştir. Bu katsayılar elde edildikten sonra farklı hiperelastik malzememodelleri kullanılarak sıkıştırma deneyinin benzetimi ANSYS yazılımında yapılmıştır. Dahasonra sıkıştırma deneyi hassas bir cihazla yapılmış, farklı modeller kullanılarak yapılanbenzetim sonuçlarıyla karşılaştırılarak kapı fitilinin modellenmesi için en uygun hiperelastikmalzeme modeli tespit edilmiştir. Uygun hiperelastik malzeme modeli tespit edildikten sonraevrik sonlu elemanlar yöntemi geliştirilerek viskoelastik malzeme modelleri de öncekimodele ilave edilmiştir.Bu çalışmalardan bağımsız olarak tek serbestlik dereceli bir deney düzeneği kurulmuş vebu deney düzeneği kullanılarak kapı fitili için eşdeğer yay sabiti bulunmuştur.Son olarak deneysel ve sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak araç kapısının modal analiziyapılmıştır. Deneysel modal analizde kapı fitilinin ve sınır şartların etkisini tespit etmekmaksadıyla iki ayrı deney düzeneği kullanılmıştır. Bu düzeneklerin ilkinde araç kapısı elastikiplerle asılmıştır. İkincisinde ise araç havalı yaylarla kaldırılmış, kapı gerçek çalışmakoşullarındaki sınır şartları ile test edilmiştir. Aynı şartlarla kapının modal analizi sonluelemanlar yöntemiyle kapı fitili yerine tek serbestlik dereceli sistemden elde edilen yaysabitleri kullanılarak yapılmıştır. Bu yay sabitleri kullanılarak yapılan sonlu elemanlar analizisonuçları ile deney sonuçlarının birbirlerine oldukça yakın olduğu gözlemlenmiştir.