Topoloji optimizasyonuna göre tasarlanmış pitman kolunun yorulma dayanımının incelenmesi

Yorulma hasarları metallerin çekme dayanımından çok daha düşük, tekrarlayan veya dalgalanan gerilmeye maruz kalması sonucunda meydana gelir. Mekanik yapıların hasara uğramasının ardındaki en yaygın sebep yorulmadır. Dolayısıyla otomotiv endüstrisinde de hasarların çoğu yorulma temellidir. Bu çalışmada otomotiv araçlarının direksiyon alt sistemlerinde kullanılan ve kritik bir parça olan pitman kolu incelenmiştir. Öncelikle pitman kolunun maruz kaldığı yükler hesaplandıktan sonra bilgisayar ortamında sonlu elemanlar analizi uygulanmıştır. Çalışma sırasında parça geometrisi incelenerek yük taşımada düşük etkili bölgeler belirlenmiştir. Optimizasyon sonucu ortaya çıkan geometri, üretime uygun hale getirilerek tasarlanmış ve daha sonra üretilmiştir. Elde edilen optimizasyon uygulanmış ve uygulanmamış parçalar, yorulma testine tabi tutularak kıyaslanmışlardır. Sonuç olarak topoloji optimizasyonu ile yaklaşık 11% ağırlık azaltma çalışması yapılmış olup, malzeme ve enerji olarak tasarruf sağlanabileceği literatüre geçmiştir. Parçanın yorulma dayanımında topoloji optimizasyonunun olumsuz bir etkisi olmadığı gözlenmiş olup, malzeme miktarında ve dolayısıyla ağırlıkta azaltma yoluyla üretici ve tüketiciler için bir avantaj sağlanmıştır.