Çarpışma testi ve simülasyon kullanılarak yeni nesil H1 seviye otokorkuluk geliştirilmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, araçların karayolunu bir sebepten dolayı terk ederek araç içerisindekiler için risk arz eden bölgelere girmesini önlemek için EN 1317 Avrupa Yolkenar Emniyet sistemine uygun A ve B ray tipine sahip H1 seviye yeni otokorkulukların tasarım, nümerik analiz ve çarpışma testi sonuçları kullanılarak incelenmesi ve geliştirilmesidir. Otokorkuluk sistemleri en hafifinden en ağırına kadar olan araçları karayolu içerisinde tutmak için özel olarak imal edilmektedir. Çarpışma testleri ve simülasyonlar European Norm(EN) 1317 Avrupa Yolkenar Emniyet Sistemleri standardına uygun olarak yapılma zorunluluğundadır. Bu çalışmada ortaya konan H1 seviye otokorkuluğunun tasarımda çelik C dikme, A tipi ray, B tipi ray ve bağlama elemanı olarak cıvatalar kullanılmıştır. Analizler için otokorkuluklara ait 2 adet sonlu elemanlar modeli oluşturulmuştur. Modellerde dikme aralığı 2.00 m alınmış ve A veya B farklı ray tiplerine sahip olarak tasarlanmıştır. Üç boyutlu katı modeller SOLİDWORKS’ de ve sonlu elemanlar modelleri LS PREPPOST’ da hazırlanmış; EN 1317 (Avrupa Standardı Karayolu Güvenliği Aracı Yolda Tutma Sistemleri Bölüm 2) standardında belirtilen çarpışma derecelerinden TB11 ve TB42’ ye göre çarpışma testleri yapılmış ve çarpışma simülasyonları LS-DYNA yazılımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Gerçek çarpışma testleri İtalya’nın Milano kenti yakınlarındaki CSI sertifika ve test laboratuvarında yapılmıştır. Ortaya çıkan gerçek çarpışma değerleri ile sanal ortamda elde edilen değerler EN 1317 standardına göre araç cinsi, çarpma hızı ve açısı, otokorkuluk yanal deformasyonu ve çarpışma şiddet derecesine göre değerlendirilmiştir. Bulgulardan hareketle EN 1317- 2’ye göre minimum standardı sağladığından dolayı vasıtaların yol içerisinde kaldığı sonucu ortaya çıkmıştır. Bu sonuç tasarlanan H1 sınıfı yeni nesil otokorkuluk sisteminin başarılı olduğunu, tasarlanan iki farklı ray tipi için de test sonuçlarının benzer olduğunu ve birbiri yerine kullanılabilirliğini göstermiştir. Bununla birlikte yeni otokorkuluk sisteminin hafif, düşük maliyetli, imalat, montaj ve uygulanabilirlik açısından avantajlar içermektedir.

This thesis is a study to review and develop new guardrail systems that H1 level designed and have the A-B rail type , which are appropriate to EN 1317 European Roadside Safety System , to prevent the vehicles from abondoning the highway owing to any reason and entering areas that offering risk for the people in them by using their designment and results of numerical analyses and crasing test. The guardrail systems are being produced extraordinally to keep the vehicles from the lightest to the heaviest one in the road. These crashing and simulation tests have been made and designed in accordance with European Norm (EN) 1317 Europe Roadside Safety Systems Standards. It has been used steel C studs , A type rail , B type rail and bolds as fasteners. Two pieces of finite element models beonged to the guardrails have been built up for the analyses. The stud ranges for the two model have been designed with a different type of rail.Three –dimensional solid models from SolidWorks’ and finite element models of the LS preppost also designed ; have been clashed according to TB11 and TB42 that stated as crashing degrees at EN 1317 standard ( European Standard For Road Safety Systems of Keeping The Vehicle In The Road , Chapter 2), clashing simulations were performed by using LS –DYNA Software.The real tests of crashing have been made with CSI certificate and in test laboratory. The real values of crashing generated and the values acquired in virtual environment were evaluated in accordance with EN 1317 standard according to vehicle’s type , crashing speed and angle , guardrail’s lateral deformation and crashing degree of crashing severity. Based on the findings , according to EN 1317 _ 2 since they provide a minimum standard , it is inferred that the result of that the vehicles keep the road. This conclusion proved that the new H1 class guardrail system designed is successful, results of guardrail tests have two different types of rails are the same and that they can be substitute each other , The new guadrail system is lighter , less costly and its manifacturing , assembling and applicability is quite easy