Research Article
BibTex RIS Cite

Effect of Plastic Upper Cap Material Change on Fatigue Strength of A Double Tube Conventional Vehicle Shock Absorber

Year 2025, Volume: 30 Issue: 1, 51 - 66, 28.04.2025

Tuncay Alpar , Abdurrahim Arkan , Ramazan Ferik , Enes Erfen

https://doi.org/10.17482/uumfd.1556049

Abstract

The suspension system affects vehicle safety, dynamics, handling and driving comfort. Springs oscillate by taking the reactions of the vehicle from the road. Shock absorbers dampen the oscillation by compression and rebound between open and closed length. During oscillation damping, the shock absorber is subjected to compression and tensile forces under severe impacts. The compression bumper absorbs some of the energy in the sudden forces that will occur, preventing damage to the shock absorber and reducing the noise that will occur. The forces acting on the parts may cause fatigue of the materials over time and as a result of this fatigue, plastic deformation, cracks and fractures may cause the parts to lose their function. In this study, PP Moplen EP3307, PP Hostacom PPR 1042 12, PA66, PA66+GF30 were selected for striker cap from thermoplastic materials considering the predicted forces and fatigue. These materials were analyzed with the finite element method by keeping the geometry constant and examined with laboratory tests and it was decided that they were suitable for production. Considering the ideal strength and cost, PP Hostacom PPR 1042 12 material was selected in this study.

Keywords

Suspension System Shock Absorber Striker Cap Upper Cap Fatigue Test

References

  • Anaç, H. (2021). Çift borulu pasif bir teleskobik amortisörde silindir konfor kanallarının amortisör karakteristiğine etkisinin deneysel olarak incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, U.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa.
  • Ansys. (2023). Ansys Mechanical (Version 2023 R2) [Computer Software]https://www.ansys.com/products/structures/ansys-mechanical (Erişim tarihi: 16.04.2024)
  • Arkan, A. (2017). Binek Araç Amortisörlerinde Hızlandırılmış Ömür Testi ve Bir Uygulama, 2nd International Mediterranean Science and Engineering Congress, Adana, Türkiye.
  • Banginwar, A. P., Bhusale, N. D., & Totawar, K. V. (2014). Design and analysis of shock absorber using FEA tool, International Journal of Engineering Research and Development, 10(2), 22-28.
  • Bannantine, J. A., Comer, J. J., & Handrock, J. L. (1990). Fundamentals of metal fatigue analysis.
  • Dassault Systems. (2023). Catia (Version V5 R21) [Computer Software] Erişim Adresi: https://www.3ds.com/products/catia (Erişim tarihi: 16.04.2024)
  • Doğan, M. (2007). Taşıt elemanlarında yorulma analizi, Yüksek Lisans Tezi, U.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa.
  • Güneri, C. (2019). Valf grubu tasarım parametrelerindeki değişikliklerin araçlarda kullanılan amortisörlerin çalışma performansına olan etkilerinin incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, U.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa.
  • Joost, W.J. Reducing Vehicle Weight and Improving U.S. Energy Efficiency Using Integrated Computational Materials Engineering. JOM 64, 1032–1038 (2012). https://doi.org/10.1007/s11837-012-0424-z
  • Kiran, C. S. (2019). Design and analysis of shock absorber using ansys workbench. CVR Journal of Science and Technology, 17(1), 144-149.
  • Sonal K Talele, Dr. Rachayya R. Arakerimath (1998). Computer models as support for complex negotiaitions, SSRG International Journal of Mechanical Engineering (SSRG-IJME), Alard college, Raisoni College, Pune, 14-20. DOI:10.14445/23488360/IJME-V4I9P104

ÇİFT BORULU KONVANSİYONEL BİR TAŞIT AMORTİSÖRÜNDE PLASTİK KORUYUCU GÖVDE KAPAĞI MALZEME DEĞİŞİMİNİN YORULMA DAYANIMI ÜZERİNE ETKİSİ

Year 2025, Volume: 30 Issue: 1, 51 - 66, 28.04.2025

Tuncay Alpar , Abdurrahim Arkan , Ramazan Ferik , Enes Erfen

https://doi.org/10.17482/uumfd.1556049

Abstract

Süspansiyon sistemi aracın güvenliğini, dinamiğini, yol tutuşunu ve sürüş konforunu etkiler. Yaylar araca yoldan gelecek tepkileri üzerine alarak salınım yapar. Amortisörler ise açık ve kapalı boy arasında sıkıştırma ve açılma yaparak salınımı sönümler. Salınım sönümleme esnasında amortisör, üzerine gelen şiddetli darbeler altında basma ve çekme kuvvetlerine maruz kalırlar. Sıkıştırma tamponu oluşacak ani kuvvetlerde enerjinin bir kısmını üzerine alarak amortisörün zarar görmesini önler ve oluşacak gürültüyü azaltır. Parçaların üzerine gelen kuvvetler malzemelerin zamanla yorulmasına ve bu yorulma neticesinde kalıcı deformasyonlara, çatlaklara ve kırılmalara neden olarak parçaların işlevlerini yitirmelerine neden olabilir. Bu çalışmada öngörülen kuvvetler ve yorulmalar göz önüne alınarak koruyucu gövde kapağı için termoplastik malzemelerden PP Moplen EP3307, PP Hostacom PPR 1042 12, PA66, PA66+GF30 seçilmiştir. Bu malzemeler, geometri sabit tutularak sonlu elemanlar yöntemiyle analiz edilmiş ve yapılan laboratuvar testleri ile incelenmiş, üretime uygunluğuna karar verilmiştir. İdeal dayanım ve maliyet göz önüne alınarak bu çalışmada PP Hostacom PPR 1042 12 malzemesi seçilmiştir.

Keywords

Süspansiyon Sistemi Amortisör Üst Kapak Yorulma Testi

Supporting Institution

Maysan Mando

Thanks

Çalışmalar boyunca tüm konularda destek olan ve çalışmanın yürütülmesini sağlayan Maysan Mando'ya teşekkürler.

References

  • Anaç, H. (2021). Çift borulu pasif bir teleskobik amortisörde silindir konfor kanallarının amortisör karakteristiğine etkisinin deneysel olarak incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, U.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa.
  • Ansys. (2023). Ansys Mechanical (Version 2023 R2) [Computer Software]https://www.ansys.com/products/structures/ansys-mechanical (Erişim tarihi: 16.04.2024)
  • Arkan, A. (2017). Binek Araç Amortisörlerinde Hızlandırılmış Ömür Testi ve Bir Uygulama, 2nd International Mediterranean Science and Engineering Congress, Adana, Türkiye.
  • Banginwar, A. P., Bhusale, N. D., & Totawar, K. V. (2014). Design and analysis of shock absorber using FEA tool, International Journal of Engineering Research and Development, 10(2), 22-28.
  • Bannantine, J. A., Comer, J. J., & Handrock, J. L. (1990). Fundamentals of metal fatigue analysis.
  • Dassault Systems. (2023). Catia (Version V5 R21) [Computer Software] Erişim Adresi: https://www.3ds.com/products/catia (Erişim tarihi: 16.04.2024)
  • Doğan, M. (2007). Taşıt elemanlarında yorulma analizi, Yüksek Lisans Tezi, U.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa.
  • Güneri, C. (2019). Valf grubu tasarım parametrelerindeki değişikliklerin araçlarda kullanılan amortisörlerin çalışma performansına olan etkilerinin incelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, U.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Bursa.
  • Joost, W.J. Reducing Vehicle Weight and Improving U.S. Energy Efficiency Using Integrated Computational Materials Engineering. JOM 64, 1032–1038 (2012). https://doi.org/10.1007/s11837-012-0424-z
  • Kiran, C. S. (2019). Design and analysis of shock absorber using ansys workbench. CVR Journal of Science and Technology, 17(1), 144-149.
  • Sonal K Talele, Dr. Rachayya R. Arakerimath (1998). Computer models as support for complex negotiaitions, SSRG International Journal of Mechanical Engineering (SSRG-IJME), Alard college, Raisoni College, Pune, 14-20. DOI:10.14445/23488360/IJME-V4I9P104
There are 11 citations in total.

Details

Primary Language Turkish
Subjects Composite and Hybrid Materials, Materials Engineering (Other)
Journal Section Research Articles
Authors

Tuncay Alpar 0000-0002-8680-9585

Abdurrahim Arkan 0009-0004-6794-445X

Ramazan Ferik 0000-0002-6472-2630

Enes Erfen 0009-0008-9975-7949

Early Pub Date April 11, 2025
Publication Date April 28, 2025
Submission Date September 25, 2024
Acceptance Date December 21, 2024
Published in Issue Year 2025 Volume: 30 Issue: 1

Cite

APA Alpar, T., Arkan, A., Ferik, R., Erfen, E. (2025). ÇİFT BORULU KONVANSİYONEL BİR TAŞIT AMORTİSÖRÜNDE PLASTİK KORUYUCU GÖVDE KAPAĞI MALZEME DEĞİŞİMİNİN YORULMA DAYANIMI ÜZERİNE ETKİSİ. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 30(1), 51-66. https://doi.org/10.17482/uumfd.1556049
AMA Alpar T, Arkan A, Ferik R, Erfen E. ÇİFT BORULU KONVANSİYONEL BİR TAŞIT AMORTİSÖRÜNDE PLASTİK KORUYUCU GÖVDE KAPAĞI MALZEME DEĞİŞİMİNİN YORULMA DAYANIMI ÜZERİNE ETKİSİ. UUJFE. April 2025;30(1):51-66. doi:10.17482/uumfd.1556049
Chicago Alpar, Tuncay, Abdurrahim Arkan, Ramazan Ferik, and Enes Erfen. “ÇİFT BORULU KONVANSİYONEL BİR TAŞIT AMORTİSÖRÜNDE PLASTİK KORUYUCU GÖVDE KAPAĞI MALZEME DEĞİŞİMİNİN YORULMA DAYANIMI ÜZERİNE ETKİSİ”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 30, no. 1 (April 2025): 51-66. https://doi.org/10.17482/uumfd.1556049.
EndNote Alpar T, Arkan A, Ferik R, Erfen E (April 1, 2025) ÇİFT BORULU KONVANSİYONEL BİR TAŞIT AMORTİSÖRÜNDE PLASTİK KORUYUCU GÖVDE KAPAĞI MALZEME DEĞİŞİMİNİN YORULMA DAYANIMI ÜZERİNE ETKİSİ. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 30 1 51–66.
IEEE T. Alpar, A. Arkan, R. Ferik, and E. Erfen, “ÇİFT BORULU KONVANSİYONEL BİR TAŞIT AMORTİSÖRÜNDE PLASTİK KORUYUCU GÖVDE KAPAĞI MALZEME DEĞİŞİMİNİN YORULMA DAYANIMI ÜZERİNE ETKİSİ”, UUJFE, vol. 30, no. 1, pp. 51–66, 2025, doi: 10.17482/uumfd.1556049.
ISNAD Alpar, Tuncay et al. “ÇİFT BORULU KONVANSİYONEL BİR TAŞIT AMORTİSÖRÜNDE PLASTİK KORUYUCU GÖVDE KAPAĞI MALZEME DEĞİŞİMİNİN YORULMA DAYANIMI ÜZERİNE ETKİSİ”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 30/1 (April 2025), 51-66. https://doi.org/10.17482/uumfd.1556049.
JAMA Alpar T, Arkan A, Ferik R, Erfen E. ÇİFT BORULU KONVANSİYONEL BİR TAŞIT AMORTİSÖRÜNDE PLASTİK KORUYUCU GÖVDE KAPAĞI MALZEME DEĞİŞİMİNİN YORULMA DAYANIMI ÜZERİNE ETKİSİ. UUJFE. 2025;30:51–66.
MLA Alpar, Tuncay et al. “ÇİFT BORULU KONVANSİYONEL BİR TAŞIT AMORTİSÖRÜNDE PLASTİK KORUYUCU GÖVDE KAPAĞI MALZEME DEĞİŞİMİNİN YORULMA DAYANIMI ÜZERİNE ETKİSİ”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, vol. 30, no. 1, 2025, pp. 51-66, doi:10.17482/uumfd.1556049.
Vancouver Alpar T, Arkan A, Ferik R, Erfen E. ÇİFT BORULU KONVANSİYONEL BİR TAŞIT AMORTİSÖRÜNDE PLASTİK KORUYUCU GÖVDE KAPAĞI MALZEME DEĞİŞİMİNİN YORULMA DAYANIMI ÜZERİNE ETKİSİ. UUJFE. 2025;30(1):51-66.

Announcements:

30.03.2021-Beginning with our April 2021 (26/1) issue, in accordance with the new criteria of TR-Dizin, the Declaration of Conflict of Interest and the Declaration of Author Contribution forms fulfilled and signed by all authors are required as well as the Copyright form during the initial submission of the manuscript. Furthermore two new sections, i.e. ‘Conflict of Interest’ and ‘Author Contribution’, should be added to the manuscript. Links of those forms that should be submitted with the initial manuscript can be found in our 'Author Guidelines' and 'Submission Procedure' pages. The manuscript template is also updated. For articles reviewed and accepted for publication in our 2021 and ongoing issues and for articles currently under review process, those forms should also be fulfilled, signed and uploaded to the system by authors.