Çeşitli ölçülerde zıvana kullanılmış T-tipi mobilya birleştirmelerinin mekanik davranış özelliklerinin sonlu elemanlar analizi ile belirlenmesi

Çalışma, T-tipi zıvanalı mobilya birleştirmelerinin mekanik davranış özellikleri ve gerçek testlerden elde edilen verilerin bilgisayar destekli analiz verileriyle karşılaştırılmasını kapsamaktadır. Çalışmada, zıvana ölçülerinin (zıvana genişliği ve boyu) birleştirmenin mukavemeti üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu amaçla, 3 farklı zıvana genişliği, 3 farklı zıvana boyu ve 10 yineleme olmak üzere toplam 90 adet deney örneği hazırlanmış ve test edilmiştir. Deney örnekleri Doğu kayını (Fagus orientalis L.) odunundan üretilmiş olup, bilgisayar destekli üç boyutlu yapısal analizler ise bir sonlu elemanlar metodu yazılımı olan ANSYS Workbench programı ile yapılmıştır. Çalışmanın sonucunda, sandalye üretiminde, arka ayak–yan kayıt birleştirmelerini temsil eden T-tipi birleştirmeler için 40x50 mm (genişlik x uzunluk) boyutlarındaki zıvana en iyi sonucu vermiştir. Birleştirmelerinin elastikiyetinde zıvana genişliğinin, moment taşıma kapasitesinde ise zıvana uzunluğunun etkili olduğu anlaşılmıştır. Ayrıca, üç boyutlu yapısal analizlerin, deney örneklerinde kabul edilebilir tahmini değerler sağladığı ve mobilya mühendislik tasarımında kullanılabileceği görülmüştür.

This study contains the mechanical behavior properties of T-shaped mortise and tenon joint specimens and finally a comparison of data from computer aided structural analysis of the actual test data obtained. In this study, effect of the tenon size ( tenon width and length) on strength of jointss were particularly analyzed. For this purpose, T-shaped specimens that are represented the chair joints were constructed by using 9 different tenon sizes of 3 tenon widths and 3 tenon lengths and 10 replications for each. Totally 90 specimens were tested. Test specimens were constructed of beech (Fagus orientalis L) which is commonly used in Turkish Furniture Industry. 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.At the end of the study, it was determined that for maximum strength; 40x50 mm (width x length) tenons have to be applied for back 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, 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.