Bu çalışma, çekiş bataryalarının düşük tabanlı bir elektrikli otobüsün pencereler arasındaki düşey gövde dikmelerine yapısal olarak entegre edilmesinin yandan çarpışma davranışını nasıl değiştirdiğini araştırmaktadır. Batarya-entegre dikme, bu tasarımda yalnız enerji depolayan bir muhafaza değil; aynı zamanda çarpışma kuvvetlerini yan duvar, taban eşiği ve tavan hattı boyunca yeniden dağıtmaya katılan çok işlevli bir taşıyıcı elemandır. Araştırmacılar, geleneksel dizel gövde yapısını temsil eden O-modeli ile batarya-entegre B-modelini Ansys 2023 R2 ortamında altı ayrı yan darbe senaryosunda karşılaştırmıştır.

Çalışmanın yükleme koşulları UNECE Regulation No. 95'teki mobil deforme olabilir bariyer — Mobile Deformable Barrier (MDB) — yaklaşımından türetilmiştir. Ancak incelenen otobüs M3 kategorisindedir ve UNECE R95 esas olarak M1 ve belirli N1 araçlarına uygulanmaktadır. Bu nedenle araştırma bir UNECE R95 sertifikasyon veya uygunluk testi değildir; R95'in çarpışma geometrisini ve darbe koşullarını iki otobüs mimarisini aynı şartlarda karşılaştırmak için standartlaştırılmış bir mühendislik yükleme çerçevesi olarak kullanmaktadır.

Ana sonuç, batarya-entegre yapının her ölçütte yalnızca “daha düşük maksimum gerilme” üretmediğini, fakat darbe yükünü farklı yapısal bölgelere daha etkin dağıtarak maksimum deformasyonu, gövdenin ortalama eşdeğer gerilmesini, kritik dikme gerilmesini ve koltuk bağlantı noktalarındaki tepe hızlarını azalttığını göstermesidir. Üç senaryonun ortalamasında maksimum deformasyon 312,18 mm'den 255,42 mm'ye, yaklaşık %18,2; ortalama eşdeğer gerilme ise 70,14 MPa'dan 52,83 MPa'ya, yaklaşık %24,7 düşmüştür. Kontrol noktalarındaki tepe hızlarındaki ortalama azalma yaklaşık %16,1'dir.

Bununla birlikte çalışma, gerçek batarya hücrelerinin çarpışmada ezilmesini, delinmesini, kısa devresini, elektriksel izolasyon kaybını veya termal kaçak davranışını modellememektedir. Sonuçlar bu nedenle araç gövdesinin yapısal çarpışma dayanımına ilişkindir; batarya sisteminin hücre düzeyindeki kaza güvenliği veya tam ölçekli yolcu yaralanma performansı için doğrudan kanıt değildir.

Bataryayı otobüsün taşıyıcı dikmesine yerleştirmek neyi değiştiriyor?

Geleneksel elektrikli araç tasarımında batarya sistemi çoğunlukla yapısal gövdeden ayrı bir enerji depolama paketi olarak ele alınır. Bu çalışmadaki yaklaşım ise bataryanın geometrik hacmini doğrudan otobüsün pencereler arasındaki dikey taşıyıcılarına taşımaktadır. Böylece aynı eleman hem batarya hücrelerini barındırmakta hem de yandan gelen darbe kuvvetlerine karşı gövdenin yük taşıma sisteminin parçası olmaktadır.

Bu fikir yalnız “dikmenin içine daha fazla kütle eklemek” değildir. Araştırmanın mekanik hipotezi, batarya entegrasyonuyla dikme kesitinin rijitliğinin ve etkili taşıyıcı kütlenin değişmesi sonucunda çarpışma yük yolunun yeniden düzenlenmesidir. Darbe enerjisinin yalnız çarpılan yerel dikmede yoğunlaşması yerine taban, eşik, komşu dikmeler ve tavan hattı üzerinden daha geniş bir gövde alanına aktarılması hedeflenmektedir.

İncelenen otobüs

Çalışmanın temel aracı JSC “Ukrbusbusprom” model 4289 düşük girişli şehir içi midi otobüsüdür. Araç yaklaşık 9 m uzunluğunda ve 85 yolcu kapasitelidir. Yolcu bölümünün %60'tan fazlası düşük tabanlıdır; arka bölümde tahrik aksının üzerinde yaklaşık 400 mm'ye kadar yükselen taban bulunmaktadır.

Elektrifikasyon konseptinde 125 kW nominal güce ve 520 N·m maksimum torka sahip Deutz BF4M1013FC dizel motor yerine ZF CeTrax 2 merkezî elektrik tahrik ünitesi öngörülmektedir. Kaynak, elektrik motoru için 210 kW nominal güç, 360 kW tepe güç ve 870 N·m maksimum motor torku vermektedir.

Batarya-entegre dikmeler nasıl tasarlandı?

Çekiş sistemi için yaklaşık 3,2 V nominal gerilime, 172,5 Ah kapasiteye ve yaklaşık 0,55 kWh enerjiye sahip CATL BTF1 tipi prizmatik LiFePO₄ hücreleri temel alınmıştır.

Katı modelleme hesabına göre yaklaşık 2,2 m yüksekliğindeki her pencere arası dikme en fazla 53 hücre barındırabilmektedir. Hücrelerin bir dikmedeki toplam kütlesi yaklaşık 193 kg'dır. Yapısal muhafaza, termal sistem, elektrik donanımı ve güvenlik bileşenleri için yaklaşık 100 kg ek kütle varsayıldığında her batarya-entegre dikmenin toplam kütlesi yaklaşık 293 kg'a ulaşmaktadır.

Buradaki 250 km değeri gerçek yol testi sonucu değildir. Kaynak bunu 351 kWh enerji kapasitesi ve 1,2–1,5 kWh/km varsayılan ortalama enerji tüketiminden türetilmiş bir mühendislik tahmini olarak vermektedir.

İki farklı kütle değeri neden var?

Makalede farklı amaçlarla iki kütle tanımı kullanılmıştır. Bataryalı gövde konseptinin yalnız yapısal gövde seviyesindeki hesabında kütle 1947 kg'dan 5464 kg'a çıkmaktadır. Buna karşılık çarpışma için kurulan tam Ansys modelinde motor, ön ve arka alt sistemler ve diğer kütleler de modele dahil edilmiştir. Bu durumda toplam temsilî kütle geleneksel O-modeli için 9537 kg, B-modeli için 11.099 kg'dır.

Dolayısıyla 1947/5464 kg ile 9537/11.099 kg çiftleri birbirleriyle çelişen aynı fiziksel büyüklükler değildir; modelin farklı kapsam seviyelerindeki kütle tanımlarıdır.

UNECE R95 bu otobüste gerçekten uygulanabilir bir sertifikasyon testi midir?

Hayır. İncelenen araç M3 kategorisinde olduğu için araştırmacılar çalışmalarını resmi UNECE R95 homologasyon testi olarak tanımlamamaktadır. R95'te tanımlanan yandan çarpma prosedürü burada karşılaştırmalı sonlu eleman yüklemesi için standart bir referans olarak kullanılmıştır.

R95 referans koşullarında mobil deforme olabilir bariyerin toplam kütlesi 950 ± 20 kg ve darbe hızı 50 ± 1 km/saat, yani yaklaşık 13,88 m/s'dir. Bariyer aracın boyuna eksenine yaklaşık 90° ile çarpmaktadır. Çalışmada bu fiziksel kurgu Ansys modeli için yükleme temelini oluşturmuştur.

Bu ayrım önemlidir. Bir yapının R95 benzeri kuvvet altında daha iyi sayısal sonuç vermesi, aracın R95 sertifikası aldığı veya gerçek tam ölçekli çarpışma testini geçtiği anlamına gelmez.

Altı karşılaştırma modu

Çalışmada geleneksel gövde “O”, batarya-entegre gövde “B” harfiyle gösterilmiştir. Darbenin tarafı ve bölgesi ikinci ve üçüncü harflerle tanımlanmıştır.

Darbe enerjisinin matematiksel çerçevesi

Kaynak, ayrıntılı sonlu eleman analizinden önce çarpışmanın enerji dağılımını açıklamak için basitleştirilmiş bir enerji çerçevesi kurmaktadır. Başlangıçtaki toplam mekanik enerji:

\[ E_0 = E^{bus}_{pl}+ E^{bus}_{el}+ E^{MDB}_{pl}+ E^{MDB}_{el}+ E_{ft}+ E^{res}_{kin} \]

şeklinde ayrıştırılmaktadır. Burada terimler sırasıyla otobüs gövdesinin plastik ve elastik deformasyon enerjisini, MDB'nin plastik ve elastik deformasyon enerjisini, sürtünmede kaybolan enerjiyi ve çarpışma sonrasında kalan kinetik enerjiyi temsil eder.

MDB'nin dönme hareketi ihmal edilebildiğinde başlangıç kinetik enerjisinin temel terimi:

\[ E_0 \approx \frac{1}{2}m_{MDB}v_0^2 \]

olarak düşünülebilir. \(m_{MDB}\) yaklaşık 950 kg, \(v_0\) ise yaklaşık 13,88 m/s'dir.

Neden toplam çarpışma enerjisinin tamamı tek bir dikmede harcanmaz?

Çünkü yandan darbe lokal bir olaydır. Bariyerin bütün kinetik enerjisi tek anda bütün otobüs gövdesini aynı ölçüde deforme etmez. Çarpılan bölgenin etkin kütlesi, çevredeki elemanların rijitliği ve yük yolları o bölgenin gerçekten aldığı enerji miktarını belirler.

Kaynak bu nedenle \(n\)'inci gövde bölgesi için indirgenmiş kütleye dayanan yerel darbe enerjisini:

\[ E_{loc,n} = \frac{1}{2} \left( \frac{m_{MDB}m_{eff,n}} {m_{MDB}+m_{eff,n}} \right)v_0^2 \]

biçiminde tanımlamaktadır. \(m_{eff,n}\), darbeye aktif olarak katılan gövde kesiminin etkin kütlesidir.

Bu yerel enerji ile maksimum deformasyon arasındaki ilişki ise yapısal direnç kuvvetinin yaptığı iş üzerinden:

\[ E_{abs,n} = \int_0^{u_{max,n}}F_n(u)\,du \]

olarak gösterilmektedir.

Burada \(F_n(u)\) yapı kesiminin kuvvet-yer değiştirme direncini, \(u_{max,n}\) maksimum deformasyonu ifade eder. Aynı yerel darbe enerjisinde direnç fonksiyonunun yükselmesi, teorik olarak maksimum deformasyonu düşürür. Çalışmanın batarya-entegre dikmeleri de esas olarak bu yapısal direnç ve yük dağılımı üzerinden değerlendirilmiştir.

Yerel enerji sönüm katsayısı

Kaynak ayrıca:

\[ \Psi_n=\frac{E_{abs,n}}{E_{loc,n}} \]

boyutsuz katsayısını tanımlamaktadır. \(\Psi_n\), ilgili gövde kesiminin yerel darbe enerjisinin ne kadarını yapısal deformasyon yoluyla sönümlediğini ifade eden idealize bir ölçüttür. \(E_{abs,n}\approx E_{loc,n}\) durumunda katsayı 1'e yaklaşır.

Sonlu eleman modeli

Sayısal analiz Ansys Mechanical 2023 R2 ortamında yapılmıştır. Ana model 95.630 düğüm ve 30.849 elemandan oluşmaktadır. Bunların 15.897'si beam, 552'si shell ve 14.400'ü solid elemandır. Maksimum karakteristik eleman uzunluğu 30 mm'dir.

Çalışma yalnız tek bir ağ yoğunluğuna güvenmemiştir. B-l-r senaryosu 25 mm maksimum eleman boyutuyla tekrar çözülmüş; rafine model 140.176 düğüm ve 43.013 elemana ulaşmıştır. İki ağ arasındaki maksimum von Mises gerilmesi farkı %2'nin, maksimum deformasyon farkı ise %0,5'in altında kalmıştır. Bu sonuç küresel FEM çıktıları için bir ağ hassasiyeti kontrolü sağlamaktadır.

Çelik gövde S235J olarak modellenmiş; kaynakta akma dayanımı 254 MPa ve nihai dayanım 410 MPa verilmiştir. Malzeme davranışı bilinear isotropic hardening ile temsil edilmiştir. MDB için kullanılan alüminyum malzemenin elastisite modülü 71 GPa, akma dayanımı 280 MPa'dır. Çelik-alüminyum temasında sürtünme katsayısı \(\mu=0,4\) alınmıştır.

Geçici çözüm toplam 0,3 saniyelik darbe zamanını kapsamaktadır. Başlangıç zaman adımı \(10^{-3}\) s, minimum \(10^{-6}\) s ve maksimum \(10^{-2}\) s olarak belirlenmiştir.

Model hangi fiziksel süreçleri basitleştiriyor?

Gövde büyük ölçüde beam elemanlarıyla modellenmiştir. Kaynaklı bağlantıların ayrıntılı lokal geometrisi modellenmemiş ve rijit bağlantı varsayılmıştır. Çelik ve alüminyum için strain-rate bağımlılığı, kırılma ve failure kriterleri kullanılmamıştır. MDB'nin alüminyum bal peteğindeki yerel ezilme mekanizmaları ayrıntılı olarak çözülmemiştir.

Daha da önemlisi, batarya hücrelerinin elektrokimyasal davranışı, hücre deformasyonu, elektriksel izolasyon, kısa devre, çarpışma sonrası batarya güvenliği ve termal kaçak çalışma kapsamının dışındadır. Dolayısıyla FEM sonucu, batarya hücresinin gerçek kazada zarar görmeyeceğini kanıtlamaz.

Çalışmanın Yöntemi ve Bulguları

Batarya-entegre gövde bütün senaryolarda daha düşük tepe gerilmesi mi oluşturdu?

Hayır. Çalışmanın önemli bulgularından biri de budur. Yerel maksimum von Mises gerilmesi \(\sigma_{max}\), tek başına bütün gövdenin çarpışma güvenliğini temsil etmemektedir. B-l-f senaryosunda B-modeli daha düşük bir tepe gerilmesi üretirken iki arka senaryoda B-modelinin küresel tepe gerilmesi O-modelinden biraz daha yüksek çıkmıştır. Bunun nedeni daha rijit batarya dikmelerinin darbeyi yok etmesi değil, yükü tekerlek kemeri gibi başka bölgelere aktarmasıdır.

\(\sigma_{max}\) değerleri bütün senaryolarda S235J için kullanılan 254 MPa akma dayanımını aşmıştır. Kaynak bu yüksek tepe değerlerinin sonlu eleman modelindeki çok küçük lokal bölgelerde oluşan kısa süreli plastik gerilme yoğunlaşmaları olduğunu ve tek başına küresel gövde göçmesi şeklinde yorumlanmaması gerektiğini belirtmektedir.

Ortalama gerilme neden daha açıklayıcı olabilir?

Tek bir düğüm veya küçük bir eleman grubundaki aşırı tepe değeri, genel gövdenin ne kadar zorlandığını olduğundan farklı gösterebilir. Bu nedenle çalışma \(\sigma_{ave}\), yani zaman içinde gövde üzerindeki ortalama von Mises gerilmesinin maksimum değerini de kullanmaktadır.

Üç senaryonun ortalaması alındığında O-modelinin \(\sigma_{ave}\) değeri yaklaşık 70,14 MPa, B-modelinin değeri 52,83 MPa'dır. Batarya-entegre yapı yaklaşık %24,7 daha düşük ortalama eşdeğer gerilme üretmektedir.

En büyük fark sürücü tarafı B-l-f/O-l-f karşılaştırmasındadır: 85,38 MPa'dan 59,18 MPa'a düşüş yaklaşık %30,7'dir.

Kritik batarya dikmelerinin gerilmesi ne kadar değişti?

Dikmeler için kullanılan özel kriter \(\sigma_p\), 12 pencere arası dikme içinde 0,3 saniyelik simülasyon boyunca görülen en yüksek gerilmedir.

Orijinal O-modelinde üç senaryonun dikme tepe gerilmeleri 431,45, 451,98 ve 457,72 MPa'dır. Bunların tümü kaynakta S235J için verilen 410 MPa nihai dayanım alt sınırının üzerindedir. Batarya-entegre B-modelinde ise karşılık gelen değerler 260,46, 296,28 ve 265,97 MPa'dır; yani akma bölgesine yakın kalmaktadır.

Table 1 değerleri kullanılarak doğrudan hesaplandığında dikme gerilmesindeki azalmalar:

• B-l-f / O-l-f: yaklaşık %39,6
• B-l-r / O-l-r: yaklaşık %34,4
• B-r-r / O-r-r: yaklaşık %41,9
• Üç mod ortalaması: yaklaşık %38,7

Kaynak metninin bazı paragraflarında bu azalmalar için %52,6–72,1 gibi farklı yüzdeler verilmiştir; bunlar Table 1'deki sayılarla matematiksel olarak uyuşmamaktadır. Verianla hesabında doğrudan ana tabloda yayımlanan gerilme değerleri kullanılmıştır.

Maksimum deformasyon ne kadar azaldı?

Çalışmada “deformation” terimi malzeme birim şekil değiştirmesini değil, düğümlerin uzaydaki yer değiştirmesini ifade etmektedir. Bu nedenle verilen mm değerleri otobüs gövdesinin ne kadar içeri veya yana hareket ettiğini gösterir.

Sürücü tarafındaki karşılaştırmada maksimum deformasyon 447,73 mm'den 384,73 mm'ye düşmüştür; fark 63,00 mm'dir. Sol arka senaryoda 237,51 mm'den 189,79 mm'ye, sağ arka senaryoda ise 251,30 mm'den 191,74 mm'ye düşüş görülmüştür.

Üç senaryonun ortalaması 312,18 mm'den 255,42 mm'ye düşmektedir; bu yaklaşık %18,2 azalmadır. Bu nedenle kaynak özetindeki “yaklaşık dörtte bir” ifadesi maksimum deformasyon için matematiksel olarak tam karşılık değildir; yaklaşık dörtte birlik düşüş ortalama gerilme ölçütünde görülmektedir.

Deformasyonun nerede oluştuğu neden miktarı kadar önemlidir?

Kaynak yalnız deformasyon büyüklüğünü değil, deformasyonun yolcu yaşam alanına göre konumunu da tartışmaktadır. B-modelinde sürücü çevresindeki taşıyıcıların kabin içine doğru hareketi daha sınırlı görünmektedir.

Sağ taraftaki arka çarpma durumunda batarya-entegre modelde maksimum deformasyon taban eşiğine kayarken geleneksel yapıda merkez kapı dikmesinde yoğunlaşmaktadır. Yazarlar kapı dikmesindeki deformasyonu, yolcuların alt ekstremite bölgesine daha doğrudan karşılık geldiği için yapısal açıdan daha kritik yorumlamaktadır.

Ancak çalışmada insan vücudu modeli veya çarpışma mankeni bulunmamaktadır. Dolayısıyla bu geometrik iyileşme doğrudan “yaralanma şu kadar azaldı” biçiminde çevrilemez.

Gerilme ile maksimum deformasyon arasındaki zaman gecikmesi

Darbe anında önce lokal gerilme tepesi oluşmakta, maksimum gövde deformasyonu ise daha sonra ortaya çıkmaktadır. Çalışma bu farkı:

\[ \Delta t=t_{\delta max}-t_{\sigma max} \]

olarak tanımlar.

O-modelinde bu zaman aralığı 35,50–95,14 ms, B-modelinde ise 29,91–56,51 ms'dir. Üç senaryonun ortalaması yaklaşık 55,86 ms'den 39,10 ms'ye düşmektedir.

Kaynak bunu batarya-entegre yapının çarpışma sonrasında daha erken stabilize olması ve artık deformasyon hareketinin daha kısa sürmesiyle ilişkilendirmektedir.

Daha fazla strain energy her zaman daha güvenli bir gövde mi demektir?

Hayır. Bu çalışmada özellikle böyle bir yorumdan kaçınılması gerekir. Ansys'te raporlanan toplam strain energy, yapı içindeki gerilme-birim şekil değiştirme durumuyla ilişkili deformasyon enerjisidir:

\[ E_{tot}= \frac{1}{2} \int_V \sigma_{ij}\varepsilon_{ij}\,dV \]

Sonlu eleman biçiminde aynı ifade:

\[ E_{tot}=\frac{1}{2}u^TKu \]

olarak verilmektedir.

O-modeli bütün senaryolarda biraz daha yüksek toplam strain energy değeri üretmiştir. Örneğin sürücü tarafında O-l-f için 93,13 kJ, B-l-f için 92,21 kJ; sağ arka durumda 93,00 ve 85,20 kJ hesaplanmıştır.

Fakat O-modelindeki yüksek enerji değeri aynı zamanda daha büyük gövde deformasyonu, daha fazla kabin içi girişim ve daha uzun artık salınımla birlikte görülmektedir. Bu nedenle kaynak, “daha fazla strain energy = daha iyi crashworthiness” sonucunu reddetmektedir. B-modelinin avantajı daha büyük deformasyon yaparak enerjiyi tüketmek değil, yük yollarını daha kontrollü biçimde yeniden dağıtmaktır.

Koltuk bağlantı noktalarındaki hız ne gösteriyor?

Çalışmada sürücü ve yolcu koltuğu desteklerine yakın üç kontrol düğümünün hız-zaman geçmişi izlenmiştir. Hızın kullanılması bilinçli bir yöntem seçimidir; kaynak, ivmenin sayısal türevden elde edilmesinin yüksek frekanslı yapay tepeler üretebileceğini, nodal hızın ise Ansys transient çözümünden doğrudan elde edildiğini belirtmektedir.

B-modelindeki tepe hızları üç durumda da yaklaşık %15,9–16,6 daha düşüktür. Ortalama kontrol noktası hızı 9,82 m/s'den yaklaşık 8,24 m/s'ye düşmektedir.

Bu sonuç daha az darbe momentumu iletimiyle uyumludur; ancak hız ölçütü doğrudan yolcu yaralanma ölçütü değildir.

Çalışma yolcu yaralanmasının azaldığını kanıtlıyor mu?

Hayır. Kaynak, R95 bağlamında kullanılan baş, göğüs ve pelvis yaralanma kriterlerinden söz etse de çalışmada ES-2/ES-2re tipi manken, insan vücudu sonlu eleman modeli veya fiziksel dummy testi kullanılmamıştır.

Yazarlar, daha düşük içeri giriş, daha düşük koltuk desteği hızı ve daha kısa gerilme-deformasyon gecikmesinin potansiyel olarak daha düşük yaralanma riskiyle ilişkili olabileceğini ileri sürmektedir. Ancak bunu açık biçimde gelecekte insan/manken modellemesi veya fiziksel deneyle sınanması gereken bir hipotez olarak bırakmaktadır.

En önemli mekanik sonuç: yük yolunun yeniden düzenlenmesi

Batarya-entegre araç tam Ansys modelinde O-modelinden daha ağırdır: 11.099 kg'a karşı 9537 kg. Buna rağmen deformasyon ve birçok küresel yanıt ölçütü daha iyidir. Bu nedenle sonuç yalnız “daha ağır araç daha az hareket eder” açıklamasına indirgenemez.

Çalışmanın önerdiği mekanizma, batarya-entegre dikmelerin yan duvarı lokal olarak kolayca bükülen bir boru sisteminden daha dağıtılmış bir yük taşıma ağına dönüştürmesidir. Darbe kuvveti komşu dikmelere, eşik elemanına, tavan hattına ve tekerlek kemerlerine aktarılmaktadır.

Bunun sonucu olarak bazı noktalarda küresel maksimum gerilme düşmeyebilir; hatta B-modelinde biraz yükselebilir. Buna karşılık kritik yolcu bölgesi dikmelerindeki gerilme, gövde deformasyonu ve kontrol noktası hızı azalabilir. Bu nedenle araştırma crashworthiness değerlendirmesinin tek bir maksimum gerilme sayısıyla yapılmaması gerektiğini göstermektedir.

Mühendislik ödünü: bakım ve onarım

Bataryanın doğrudan taşıyıcı elemanın içine yerleştirilmesi başka bir mühendislik sorununu ortaya çıkarır: servis edilebilirlik. Geleneksel çıkarılabilir batarya paketlerine kıyasla yüksek düzeyli yapısal entegrasyon, hücre veya modül değiştirmeyi, kaza sonrası onarımı ve geri dönüşümü zorlaştırabilir.

Kaynak gelecekte dışta çarpışma sırasında kontrollü olarak şekil değiştiren yapısal bir kabuk ve içeride sökülebilir bir Rechargeable Energy Storage System (REESS) kaseti bulunan iki katmanlı dikme mimarisini tartışmaktadır. Bu henüz test edilmiş araştırma sonucu değil, gelecekte geliştirilebilecek bir tasarım önerisidir.

Çalışmanın söylemediği şeyler

Bu FEM araştırması batarya hücresinin ezilme veya delinme dayanımını, termal kaçak olasılığını, yangın yayılımını, elektriksel izolasyonun devam edip etmediğini, kaza sonrası yüksek gerilim güvenliğini veya batarya muhafazasının gerçek kırılma davranışını belirlememektedir.

Model ayrıca ayrıntılı kaynak bağlantıları, strain-rate etkileri ve tam malzeme kırılması içermemektedir. Beam ağırlıklı model, genel gövde rijitliği, deformasyon ve yük aktarımı için tasarlanmıştır; lokal hücre ve bağlantı başarısızlıklarının sertifikasyon analizi için yeterli değildir.

Sonuçlar bu nedenle “batarya-entegre dikme kavramı, incelenen sayısal gövde modelinde yapısal yan darbe tepkisini iyileştirdi” şeklinde okunmalıdır. “Bu mimari gerçek kazada kesinlikle güvenlidir” sonucu kaynak tarafından gösterilmemiştir.

Kaynak ve Yöntem Notu

Özgün başlık: Side-Impact Crashworthiness of Low-Emission Electric Bus with Battery-Integrated Inter-Window Pillars Under UNECE R95 Conditions

Yazarlar: Kostiantyn Holenko; Oleksandr Dykha; Anna Piętocha; Ivan Kernytskyy; Orest Horbay; Wojciech Górski; Eugeniusz Koda.

Corresponding authors: Anna Piętocha ve Eugeniusz Koda.

Kurumlar: Khmelnytskyi National University; Warsaw University of Life Sciences-SGGW; Lviv Polytechnic National University.

Dergi: Machines.

Yayınevi: MDPI.

Bibliyografik kayıt: Machines 2026, 14(6), 703.

DOI:10.3390/machines14060703

Tarihler: Gönderim 27 Mayıs 2026; revizyon 15 Haziran 2026; kabul 17 Haziran 2026; yayın 19 Haziran 2026.

Kaynak türü: Hakemli araştırma makalesi.

Lisans: Creative Commons Attribution (CC BY).

Finansman: Yazarlar harici finansman alınmadığını bildirmiştir.

Veri erişilebilirliği: Kaynak, çalışmanın özgün katkılarının makale içinde bulunduğunu ve ek soruların corresponding authors'a yöneltilebileceğini belirtmektedir.

Çıkar çatışması: Yazarlar çıkar çatışması bildirmemiştir.

Temel yöntem: UNECE R95 tabanlı karşılaştırmalı yükleme koşullarında Ansys Mechanical 2023 R2 transient sonlu eleman analizi; geleneksel O-modeli ile batarya-entegre B-modelinin üçer darbe konumunda karşılaştırılması.

Temel sonuç: Batarya-entegre model, incelenen bütün senaryolarda maksimum deformasyonu ve kontrol noktası tepe hızını düşürmüş; ortalama gövde gerilmesi ile kritik pencere arası dikme gerilmelerini azaltmıştır. Küresel maksimum gerilme ise bütün senaryolarda düşmemiştir; bu durum yükün başka yapısal bölgelere aktarılmasıyla ilişkilendirilmiştir.

Kritik yorum sınırı: Çalışma M3 otobüsü için resmî UNECE R95 uygunluk testi değildir. Gerçek tam ölçekli çarpışma deneyi, yolcu mankeni, hücre düzeyi batarya hasarı, kısa devre, termal kaçak ve yangın değerlendirmesi yapılmamıştır.

Kaynak içi sayısal not: Table 1'deki dikme gerilmesi değerlerinden doğrudan hesaplanan yüzdesel azalmalar, metnin bazı bölümlerinde verilen %52,6–72,1 ve “yarıdan fazla” ifadeleriyle uyuşmamaktadır. Üç senaryonun Table 1 temelli azalmaları yaklaşık %34–42, ortalama azalma ise %38,7'dir. Aynı şekilde Discussion bölümündeki bir cümlede arka senaryolar için B-modeli δmax değerinin daha yüksek olduğu belirtilmesine rağmen Table 1'de bütün B-modeli δmax değerleri karşılık gelen O-modeli değerlerinden düşüktür. Verianla metni bu tutarsızlıkları sessizce düzeltmek yerine görünür kılmış ve ana sayısal tabloyu esas almıştır.