Kardan milinde kullanılan alt birim parçalarının tasarımı ve optimizasyonu

Kardan mili ya da diğer adıyla kardan şaftları, motor tarafından üretilen ve vites kutusu üzerinden iletilen güç sonucu ortaya çıkan döndürme momentini ve döndürme hareketini, sabit ya da değişken açısal pozisyonlarda diferansiyele iletme görevini üstlenirler. Kısaca, Kardan mili, taşıtı harekete geçirmek için motordan aldığı torku diferansiyele iletmek için kullanılan bir güç aktarma organıdır. Kardan milindeki açısal hareket mafsal grubu tarafından sağlanmaktadır. Mafsal grubunun bir alt bileşeni olan çatallı flanş çalışma koşullarında yüksek, değişken ve bileşke gerilmelere maruz kalmaktadır. Bu çalışmada halihazırda üretimi gerçekleştirilen mevcut çatallı flanş için; bilgisayar destekli tasarım (CAD) programlarından CATIA V5 ortamında yeniden tasarlanmış akabinde yoğunluk metodu kullanılarak Altair İnspire yazılım programı ile topoloji optimizasyonu yapılmış ve programın işaret ettiği alanlar ile birlikte bilgi ve birikime dayalı olarak birkaç alandan daha malzeme çıkarılarak son seviye optimize edilmiş çatallı flanş ortaya koyulmuştur. Optimizasyon sunucunda mevcut çatallı flanşa kıyasla optimize edilmiş yeni çatallı flanşın ağırlığı %19 azaltılmıştır. Ortaya koyulan optimize edilmiş çatallı flanş sonlu elemanlar analizi (FEA) programlarından Altair HyperWorks kullanılarak lineer statik analizi ile sanal olarak test edilmiş, komple kardan mili prototip üretimi sonrasında da ürün, proses doğrulama testlerine tabi tutulmuştur. Ayrıca, ürün, proses doğrulama testleri sırasında çatallı flanş üzerinden strain gauge yardımıyla gerinim verisi toplanmış ve elde edilen veriler ilgili asal gerilim dönüşüm formüllerinden faydalanarak gerilim değerlerine çevrilmiş ve lineer statik analiz sonucunda elde edilen gerilim değerleri ile ölçülen gerilim değerleri karşılaştırılmıştır.