Zıvana ölçülerinin ve yükleme tipinin sandalye mukavemetine etkileri ve gerçek deney sonuçlarının sonlu elemanlar analizi sonuçlarıyla karşılaştırılması
Effect of the tenon size and loading type on chair strength and comparison of actual test and finite element analyses results
- Tez No: 337898
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ KASAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Ağaç İşleri, Wood Products
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Ağaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 123
Özet
Bu çalışma, ahşap sandalyelerin ürün mühendisliği yöntemleriyle tasarım ve analizi, bu sandalyelerin performans test ekipman ve prosedürleriyle ölçümü ve son olarak testlerden elde edilen verilerin bilgisayar destekli analiz verileriyle karşılaştırılmasını kapsamaktadır. Araştırma kapsamında, 9 farklı zıvana ölçüsü, 2 yükleme tipi ve her örnekten 5 adet olmak üzere toplam 90 adet 1/1 ölçekli deney sandalyesi hazırlanmıştır. Çalışmada özellikle zıvana ölçülerinin (zıvana boyu ve zıvana genişliğinin) sandalyenin mukavemeti üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu amaçla, 3 farklı zıvana genişliği ve 3 farklı zıvana boyu olmak üzere toplam 9 farklı zıvana boyutu kullanılmıştır. Deney sandalyeleri üzerinde sandalye birleştirmelerini temsil eden T-tipi ve L-tipi birleştirmeler üretilmiştir. Deney sandalyeleri Türkiye Mobilya Endüstrisi?nde yaygın olarak kullanılan Doğu kayını (Fagus orientalis L.) odunundan üretilmiştir. Hazırlanan deney sandalyeleri, ?devirli basamaklı artan yük metodu?(cyclic) ve ?statik yükleme? ile önden arkaya zorlama testine tabi tutulmuş olup, devirli yükler ile statik yükler arasındaki ilişkiler incelenmiştir. Çalışmada ayrıca, deney sandalyelerinin bilgisayar destekli üç boyutlu yapısal analizleri bir sonlu elemanlar metodu yazılımı (Finite Element Analysis) olan ANSYS Workbench programı ile yap ılıp, gerçek test sonuçları ile analiz sonuçları karşılaştırılmıştır. Sonlu elemanlar analizi sonuçlarına göre elde edilen kuvvet ve moment dağılımı, birleştirme testlerinden elde edilen veriler ile karşılaştırılıp, birleştirmelerin tekil mukavemetleri ile sandalyenin bütününde gösterdikleri mukavemetler arasındaki ilişkiler de incelenmiştir. Çalışmanın sonucunda, sandalye üretiminde, arka ayak?yan kayıt birleştirmelerinde 40x50 mm (genişlik x uzunluk), ön ayak?yan kayıt birleştirmelerinde ise 50x50 mm ölçülerinde zıvanalı birleştirmeler kullanılması ile sandalyenin önden arkaya yük taşıma kapasitesinin maksimum düzeye çıkabileceği anlaşılmıştır. Deney sonuçlarına göre, birleştirmelerinin elastikiyetinde zıvana genişliğinin, moment taşıma kapasitesinde ise zıvana uzunluğunun etkili olduğu anlaşılmıştır. Çalışmada ayrıca tekil birleştirme test sonuçlarından, sandalye sisteminin bütününün önden arkaya kuvvet taşıma performanslarının yaklaşık olarak tahmin edilebildiği bir yaklaşım geliştirilmiştir. Sonlu elemanlar metoduyla yapılan üç boyutlu yapısal analizlerin, sandalyenin genel mukavemeti açısından kabul edilebilir tahmini değerler sağladığı ve mobilya mühendislik tasarımında kullanılabileceği görülmüştür. Son olarak da, sandalye performans testlerinde devirli basamaklı artan yükleme mukavemetinin, statik yükleme mukavemeti değerlerinin % 56? sı olarak alınmasının uygun olacağına ilişkin bir öneri geliştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
This study contains the design of wooden chairs with product engineering and analyses, determination of the strength of chairs with performance test equipments and procedures, and finally a comparison of data from computer aided structural analysis of the data obtained. In this study, 9 different tenon size, 2 loading forms and 5 replication for each and totally 90 test chairs in 1/1 scale were prepared. Effect of the tenon size ( tenon length, tenon width) on the strength of the chair were particularly analyzed. For this purpose, whole chairs and T-shaped and L-shaped specimens that are represented the chair joints were constructed by using 9 different tenon sizes of 3 tenon widths and 3 tenon lengths. Test chairs were constructed of beech (Fagus orientalis L) which is commonly used in Turkish Furniture Industry. Test chairs were subjected to ?cyclic stepped increasing loads? and ?static loads? during the front to back tests, thus the relations between cyclic loads and static loads were examined. In the study, also computer aided three dimensional structural analyses of test chairs were analyzed with ANSYS Workbench software that is a finite element method, and the results of analyses were compared to the actual test results. The force and moment distributions obtained from the finite element analyses were compared to the strength values obtained from the joint tests. Thus, the relationships between the individual joint strengths with the whole chair strength were also investigated. At the end of the study, it was determined that for maximum front to back loads; 40x50 mm (width x length) tenons have to be applied for back leg to side rail joints, and 50x50 mm tenons have to be applied for front leg to side rail joints in the production of chairs. According to test results, tenon width has a more significant effect on elasticity of joints; while tenon length had a more significant effect on joint moment capacity. Furthermore, an approach was developed for estimating the front to back loading capacity of whole chair system from the individual joint test results. It was observed that the three dimensional structural analyses by means of finite element method gives reasonable estimates in terms of the overall strength performances of chairs, and it could be utilized in furniture engineering design. In conclusion, it is recommended that the cyclic stepped increasing load capacities could be taken as the 56 % of the maximum static load capacities for chair performance tests.
Benzer Tezler
- Ağaç türü, tutkal çeşidi ve zıvana ölçülerinin l-tipi mobilya birleştirmelerinin moment kapasitesine etkileri ve gerçek deney sonuçlarının sonlu elemanlar analizi sonuçlarıyla karşılaştırılması
Effects of the wood species, adhesive type, and tenon size on bending moment capacity of l-type furniture joints and comparison of the actual test and finite element analysis results
İBRAHİM YALÇIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Ağaç İşleriMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiAğaç İşleri Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ KASAL
- Altındere Vadisi (Maçka-Trabzon) ve yakın yöresinin jeolojisi
The Geology of Altındere Valley (Maçka-Trabzon) and its surrounding area
ŞEYDA KOLAYLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Jeoloji MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEMİL YILMAZ
- Farklı ağaç malzemelerden hazırlanan zıvanalı mobilya birleştirmelerde zıvana kesiti geometrisinin eğilme direncine etkisi
Effect of the tenon section geometry on bending strength of mortise and tenon furniture joints constructed of different wood species
ERKAN LİKOS
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Ağaç İşleriMuğla ÜniversitesiMobilya ve Dekorasyon Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF ZİYA ERDİL
- Zıvanalı birleştirmelerde kesit formunun sandalye mukavemetine etkisi
Analyzing the cross sectional geometry of mortise and tenon joints' effects on chair strength
ERKAN LİKOS
Doktora
Türkçe
2013
Ağaç İşleriKarabük ÜniversitesiMobilya ve Dekorasyon Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYHAN ÖZÇİFÇİ
PROF. DR. YUSUF ZİYA ERDİL
- Bahçe mobilya konstrüksiyonlarında ısıl işlem uygulanmış ağaç malzemenin kullanım imkanlarının mühendislik tasarımı yaklaşımıyla incelenmesi
Utilization of heat treated wooden material in the production of garden sitting furniture with the aid of engineering design principles
MUSTAFA ZOR
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Ağaç İşleriBartın ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURGÜL TANKUT