Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

Fatigue Analysis of Critical Parts for an In-Wheel Electric Motor

Yıl 2019, Cilt: 60 Sayı: 695, 132 - 147, 12.06.2019

Öz

Electrical vehicles (EVs) have a major importance on reducing the carbon emissions for transportation vehicles and dependency on fossil fuels such as gasoline and diesel. The main aspect of this study is to conduct a fatigue analysis of critical parts for a homemade in-wheel electric motor. The said in-wheel BLDC electric motor is utilized in an in-house built electric vehicle designed accordiry to the specifications of the TÜBİTAK Alternative Energy Vehicle Races. The fatigue analysis is conducted by first deriving the mean and alternating stresses from the Von-Mises equivalent stress distributions and then applying the ASME-Elliptic life cycle method to the critical parts. Rain flow counting cycle method and Palmgren-Miner’s rule are also used to generate damage and operation life for the critical parts of the in-wheel electric motor assembly, for different road conditions.

Kaynakça

  • Marzougui, H., Amari, M., Kadri, A., Bacha, F., Ghouili, J. 2017. “Energy Management of Fuel Cell/Battery/Ultracapacitor in Electrical Hybrid Vehicle,” International Journal Of Hydrogen Energy 42 8857-8869.
  • Electric & Hybrid Vehicle Technology International, Wheel motor feature electric hybrid.www.tm4.com/wpcontent/uploads/2013/12/Wheel_motor_feature_Electric__Hybrid_July_2013.pdf, Yayın Tarihi Temmuz 2013, son erişim tarihi: 8 Ekim 2017.
  • Kulkarni, A., Ranjha, S. A., Kapoor, A. 2016. Fatigue Analysis of a Suspension for an In-Wheel Electric Vehicle, Engineering Failure Analysis 68 150–158.
  • Bayrakceken, H., Tasgetiren, S., Aslantas, K. 2006. “Fracture of an Automobile Anti-Roll Bar,” Engineering Failure Analysis 13, p. 732–738.
  • Ossa, E. A. , Palacio, C. C. , Paniagua, M. A. 2011. “Failure Analysis of a Car Suspension System Ball Joint,” Engineering Failure Analysis 18, p. 1388–1394.
  • Fatigue Data at zero mean stress comes from 1998 ASME BPV Code, Section 8, Div 2, Table 5-110.1
  • General aluminum alloy. Fatigue properties come from MIL-HDBK-5H, page 3-277.
  • Marin, T., Nicoletto, G. 2009. “Fatigue Design of Welded Joints Using the Finite Element Method and the 2007 ASME Div. 2 Master Curve, T. Marin et alii, Frattura ed Integrità Strutturale,” 9 p. 76 - 84; DOI: 10.3221/IGF-ESIS.09.08.2009.
  • Hashin Z., 1980. “A Reinterpretation of the Palmgren-Miner Rule for Fatigue Life Prediction, J. Appl. Mech 47(2), p. 324-328, doi:10.1115/1.3153663, Jun 01,1980.

Jant İçi Elektrik Motorunun Kritik Parçalarının Yorulma Analizi

Yıl 2019, Cilt: 60 Sayı: 695, 132 - 147, 12.06.2019

Öz

Elektrikli araçlar (EA) ulaşım araçlarının karbon emisyonlarının azaltılması ile benzin ve dizel gibi fosil yakıtlara bağımlılığın azaltılmasında çok önemli bir role sahiptir. Bu çalışmanın temel amacı, özgün yapım bir jant içi elektrik motorunun kritik parçalarının yorulma analizini gerçekleştirmektir. Belirtilen fırçasız jant içi elektrik motoru, TÜBİTAK Alternatif Enerjili Araçlar Yarışması için üniversite bünyesinde geliştirilen bir elektrikli araç içerisinde kullanılmaktadır. Yorulma analizi ilk olarak Von-Mises eşdeğer gerilim dağılımlarından türetilen ortalama ve değişken gerilimlerin elde edilmesi ve daha sonra kritik parçalara ASME-Elliptic yaşam döngüsü metodunun uygulanmasıyla gerçekleştirilmiştir. Ek olarak, jant içi elektrik motor modelinin kritik parçalarının farklı yol koşullarında göreceği hasar ve işletme ömürlerinin hesaplanması için yağış saydırma döngüsü (rainflow counting) ve Palmgren-Miner kuralı kullanılmıştır. 

Kaynakça

  • Marzougui, H., Amari, M., Kadri, A., Bacha, F., Ghouili, J. 2017. “Energy Management of Fuel Cell/Battery/Ultracapacitor in Electrical Hybrid Vehicle,” International Journal Of Hydrogen Energy 42 8857-8869.
  • Electric & Hybrid Vehicle Technology International, Wheel motor feature electric hybrid.www.tm4.com/wpcontent/uploads/2013/12/Wheel_motor_feature_Electric__Hybrid_July_2013.pdf, Yayın Tarihi Temmuz 2013, son erişim tarihi: 8 Ekim 2017.
  • Kulkarni, A., Ranjha, S. A., Kapoor, A. 2016. Fatigue Analysis of a Suspension for an In-Wheel Electric Vehicle, Engineering Failure Analysis 68 150–158.
  • Bayrakceken, H., Tasgetiren, S., Aslantas, K. 2006. “Fracture of an Automobile Anti-Roll Bar,” Engineering Failure Analysis 13, p. 732–738.
  • Ossa, E. A. , Palacio, C. C. , Paniagua, M. A. 2011. “Failure Analysis of a Car Suspension System Ball Joint,” Engineering Failure Analysis 18, p. 1388–1394.
  • Fatigue Data at zero mean stress comes from 1998 ASME BPV Code, Section 8, Div 2, Table 5-110.1
  • General aluminum alloy. Fatigue properties come from MIL-HDBK-5H, page 3-277.
  • Marin, T., Nicoletto, G. 2009. “Fatigue Design of Welded Joints Using the Finite Element Method and the 2007 ASME Div. 2 Master Curve, T. Marin et alii, Frattura ed Integrità Strutturale,” 9 p. 76 - 84; DOI: 10.3221/IGF-ESIS.09.08.2009.
  • Hashin Z., 1980. “A Reinterpretation of the Palmgren-Miner Rule for Fatigue Life Prediction, J. Appl. Mech 47(2), p. 324-328, doi:10.1115/1.3153663, Jun 01,1980.
Toplam 9 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Bölüm icindekiler-sunuş
Yazarlar

U. Görkem Çakıcı

S. Çağlar Başlamışlı

Selim Solmaz Bu kişi benim

Korhan Babacan Yılmaz Bu kişi benim

Bora Yıldırım

Yayımlanma Tarihi 12 Haziran 2019
Gönderilme Tarihi 5 Şubat 2018
Kabul Tarihi 15 Ocak 2019
Yayımlandığı Sayı Yıl 2019 Cilt: 60 Sayı: 695

Kaynak Göster

APA Çakıcı, U. G., Başlamışlı, S. Ç., Solmaz, S., Yılmaz, K. B., vd. (2019). Jant İçi Elektrik Motorunun Kritik Parçalarının Yorulma Analizi. Mühendis Ve Makina, 60(695), 132-147.

Derginin DergiPark'a aktarımı devam ettiğinden arşiv sayılarına https://www.mmo.org.tr/muhendismakina adresinden erişebilirsiniz.

ISSN : 1300-3402

E-ISSN : 2667-7520