Sonlu elemanlar metodu kullanılarak rot üzerinde oluşan gerilmelerin hesaplanması

Abstract

Taşıtlarda tekerler ile direksiyon sistemini birbirine bağlayan rotlar iki adet rot başı ve rot kolundan oluşmaktadır. Rot, taşıt üzerinde yüklendiği görev dolayısıyla güvenlik açısından oldukça önem arz etmektedir. Bu çalışmada ST 52-3 kalite çelikten üretilen bir rotun sonlu elemanlar yardımı ile analizi gerçekleştirilmiştir. Analizin gerçekleştirilmesi için parça ilk olarak CREO programında 3 boyutlu olarak tasarlanmıştır. Tasarımdan sonra modelin ağ yapısı ve analizi Ansys Workbench programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Analiz sonucunda maksimum von-Mises gerilmesinin 677.6 MPa olduğu, gövde üzerindeki büküm bölgesinde ise 438 MPa olduğu belirlenmiştir. Gerilmenin en yüksek olduğu bölgede ise güvenlik katsayısının 0.65 olduğu hesaplanmıştır. Çalışmada ayrıca teorik hesaplama da yapılarak nümerik ve analitik sonuçlar karşılaştırılmıştır.

The tie rods that connect the wheels with the steering system are composed of two tie-heads and tie-arm. The tierod is very important in terms of safety due to the task it undertakes on a vehicle. In this study, the finite element analysis of a rod, which made of ST 52-3 quality steel, was carried out. Firstly, 3 dimensional model of the part was created in CREO program for the analysis. After the design, meshing and analysis operation was carried out by using Ansys Workbench program. As a result of the analysis, it was determined that the maximum von-Mises stress was 677.6 MPa and 438 MPa at the bending area on the body. The safety coefficient was calculated as 0.65 in the region where the stress is highest. Moreover, theoretical calculation was also performed to compare analytic result with numerical calculation.