Cevap yüzeyi yaklaşımı ile taşıt koltuğu sonlu eleman modelinin güncellenmesi

Abstract

Ana sanayi firmaları üretimini talep ettikleri taşıt koltuklarının belirli şartnamelere uygun olmasını isterler. İmalatçı firma bu durumda koltuğun prototipini üretip birtakım değiştirme ve iyileştirmelerle teknik şartları sağlamaya çalışabilir. Fakat bu yol pahalı ve zaman alıcıdır. Bu durumda alternatif yöntem koltuğun sonlu eleman modelini geliştirmek ve üzerinde parametrik çalıştırmalar gerçekleştirmektir. Bu çalışmada öncelikle bir ticari araç koltuğunun iskelet aksamına eklenen sünger, kılıf, sırt tahtası gibi katmanların koltuğun ileri-geri ve yanal doğrultudaki modal parametrelere etkisi deneysel olarak incelenmiştir. Buradan elde edilen sonuçlara göre koltuk iskeleti sonlu eleman modeline katmanlar çeşitli kütle ve katılık parametreleriyle eklenmiştir. Daha sonra sonlu eleman modelinin gerçek koltuk modeliyle uyumlu olması için bu parametrelerin uygun değerleri cevap yüzeyi yaklaşımı ile belirlenmiştir. Ayrıca bu yöntemle, ilgili katmanların hangilerinin daha etkili olduğu da görülmüştür. Sonuç olarak, sonlu eleman modeli ile elde edilen temel frekansların her iki doğrultu için deneysel frekanslarla uyumlu olduğu, özellikle ileri-geri harekette frekans cevabı fonksiyonu genliklerinin de birbirine oldukça yakın olduğu görülmüştür.

Vehicle manufacturers demand vehicle seats to be in accordance with certain specifications. Therefore, a seat manufacturer company may produce a prototype of the seat so that the specifications may be satisfied by various modifications and improvements. However, this is expensive and time consuming approach. As an alternative, finite element model of the seat may be developed so that some parametric studies may be performed before manufacturing. In this work, first, experimental studies are implemented to study the influence of layers added to the metal structure such as foam, seat cover, backrest board to seat’s foreaft and lateral modal properties. Outcomes of these studies are considered to define layers as additional mass and stiffness components in the software environment. Later, response surface methodology is utilized to determine suitable values of the layer components so as to match the finite element model with the real one. Besides, which layer parameters are dominant in the model is figured out by this method. Finally, it is concluded the finite element model updating is achieved by the response surface method, since the experimental and the computational frequencies for both foreaft and lateral frequencies are in good agreement, and especially the foreaft frequency response function amplitudes of the finite element and real model are compatible.