Fren diskinin FEA (SEA) analizi

Abstract

Lastik tekerlekli araçlarda; hızın düşürülmesi, mevcut hızın kontrol edilmesi ya da aracın tamamen durdurulabilmesi amacı ile kullanılan fren sistemleri sürtünme esasına göre çalışan sistemlerdir. Aracın yavaşlatılması veya durdurulması sırasında aracın sahip olduğu kinetik enerji; balata-disk ve balata-kampana sistemlerindeki iki komponent arasında oluşan sürtünme sırasında ısı enerjisine dönüşür. Oluşan ısının bu elemanlardan uzaklaştırılarak çevreye atılması hem can güvenliği için hem de fren sisteminde kullanılan elamanların hasar görmemesi ve uzun ömürlü bir kullanım açısından oldukça önemlidir. Hazırlamış olduğum bu yüksek lisans tez çalışmasında hafif ticari bir araçta bulunan disk fren sistemindeki disklerde oluşan ısı enerjisinin dağılımı, sıcaklığın yüzeydeki dağılımı ve diskin geometri ile kullanılan disk malzemesi özelliklerine göre ısı dağılımıve disk yüzeyindeki frenleme sırasında meydana gelen sıcaklık değişimleri incelenecektir.Bunun için öncelikle literatür araştırması yapılmıştır. Daha sonrataşıtlardaki fren sistemlerinden bahsedilmiştir. Edinilen bu bilgiler doğrultusunda taşıt sisteminin dinamiği incelenmiştir. Tezin asıl konusu olan hafif ticari bir aracın fren diskinin sonlu elemanlar yöntemi ile analizi için ANSYS programı kullanılmış ve hedeflenen konularda sonuçlara ulaşılmıştır. Bu sonuçlar değerlendirilerek hangi disk geometrisinin ve materyalinin hangi durumlarda daha iyi olduğu yorumlanmıştır.

In rubber wheeled vehicles, the brake systems; used to reduce speed, controlling the speed and completely stopping the vehicle operate on the basis of friction. Kinetic energy that the vehicle has during slowing down or stopping translates heat energy during friction between pad-disc or pad-campane.It is quitely important to remove the heat generated between these elements and throwing it into the environment, both for safety of life and used to elements of brake systems not to be damaged and for a long-lasting using.In this master thesis study I researched the distribution of heat energy in the discs within the disc brake system in a light commercial vehicle. I have also analized the distribution of the temperature on the surface and the temperature changes occurring during the braking on the disc surface, according to the disc material properties used in the disk geometry. Later, brake systems in vehicles are mentioned. In line with this information, the dynamics of the vehicle system was examined. ANSYS program was used for the analysis of the brake disc of a light commercial vehicle, which is the main subject of the thesis, with the finite element method, and the results were obtained on the targeted subjects. By evaluating these results, which disk geometry and material are better interpreted in which situations.