Lastikli jant için sönümleyici kompozit tasarımı, deneysel ve nümerik analizi

Gelişmekte olan otomobil sektöründe jant ve lastik çalışmalarına verilen değer, gün geçtikçe ivmelenerek artmaktadır. Jant ve lastik üzerinde incelenen gürültü ve titreşim konusu ise yıllardır araştırılmakta ve çözüm oluşturabilecek iyileştirme çalışmaları yürütülmektedir. Günümüze kadar farklı mesnet koşullarında, lastikli veya lastiksiz bir şekilde; deneysel, nümerik ve farklı anatilik çözüm yöntemleri ile çalışmalar yürütülmüştür. Bu araştırmalar dahilinde lastiksiz jantın, lastikli jantın ve sıkıştırılmış havanın sahip olduğu mod yapıları, doğal frekansları, sönüm değerleri ve ses şiddetleri farklı yöntemlerle ve sınır koşullarıyla incelenmiştir. İncelenen titreşimler sonucunda onarıcı çözümler oluşturulmaya, gürültüyü iyileştirecek alternatif tasarımlar ortaya konulmaya çalışılmıştır. Bu tez kapsamında, Solaris 10 elektrikli aracının jantının deneysel ve nümerik olarak farklı sınır koşullarında, lastiksiz ve lastikli olmak üzere modal analizleri sunulmuştur. Öncelikle lastiksiz janta serbest-serbest sınır koşullarında deneysel olarak kuvvet çekiciyle modal testi yapılıp, ANSYS-Modal Analiz paket programındaki elde edilen modal analiz sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Sonrasında Solaris 10 elektrikli aracının gerçek sınır koşulları, jant üzerinde uygulanıp, merkezden bağlı lastiksiz jantın kuvvet çekiciyle modal testi yapılıp, ön yüklemeli ANSYS-Modal Analiz paket programında elde edilen sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Korelasyon sağlandıktan sonra, lastikli jantın serbest-serbest sınır koşullarında kuvvet çekiciyle deneysel olarak titreşim analizi yapılmıştır, deneysel olarak doğal frekans ve mod yapıları ortaya konulmuştıur. Sonraki adımda lastikli ve merkezden bağlı sınır koşullarında jantın boşluk rezonansı deneysel olarak saptanıp, sonrasında ANSYS- Modal Akustik paket programında elde edilen sonuçlar ile karşılaştırılmıştır ve boşluk rezonansının doğal frekanslarının korelasyonu sağlanmıştır. Boşluk rezonansını sönümlemesi için jantın rim yüzeyine uygun, sandviç yapıda farklı delik boyutlarında kompozit tasarımları yapılmıştır. Yapılan tasarımlar ANSYS-Harmonik Akustik paket programında analiz edilmiş ve her bir tasarım için iletim kaybı değeri ortaya konulmuştur. Yapılan tasarımlarda farklı delik boyutlarına bağlı olarak elde edilen iletim kaybı oranları karşılaştırılmıştır ve sonuçlar içerisinde en iyi iletim katsayısına sahip olan 1 mm'lik 4 adet delik tasarımı seçilmiştir. Sonrasında seçilen en iyi iletim katsayısına sahip delikli sandviç kompozitin üretimi yapılmıştır. Sandviç kompozit yerleştirilmeden önce lastikli jant sarsıcı (shaker) ile zorlanıp önce mikrofon yardımıyla ses düzeyi ölçümü alınıp sonrasında ivmemetre ile jant ve lastik üzerinden ölçümler alınmıştır. Sandviç kompozit üretilip üzerine 1 mm'lik 4 adet delikler sıralı halde açıldıktan sonra jant üzerine DP420 ile yapıştırılmıştır. Delikli sandviç kompozit yapıştırıldıktan sonra kompozitli jantın deneysel olarak aynı yöntem ile ses düzeyi ve ivme ölçümleri alınmıştır. Sonuç olarak sandviç kompozit tasarımı sayesinde boşluk rezonansının oluşturduğu ivme ve gürültünün azaldığı ortaya konulmuştur.