تحلیل توزیع تنش و پیش‌بینی شکست در اتصال دوبل به روش عناصر محدود

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج

چکیده

در این بررسی نحوه توزیع تنش، تمرکز تنش و پیش‌بینی محلهای شکست در اتصال دوبل، مقاومت‌کششی و گشتاورخمشی مورد مطالعه قرار گرفت. اثر قطر دوبل در سه مقدار 6 ، 8 و10 میلیمتر، نوع گونه چوبی راش، توسکا و نوئل بر مقاومت‌کششی و گشتاورخمشی بررسی شده است. برای ساخت اتصالات T شکل ابعاد عضوها در اتصال مورد بررسی 5/2×5×5 سانتی‌متر بوده است. فاصله بین دوبل‌ها 2 سانتی‌متر بوده است. نوع گونه چوبی دوبل مورد استفاده در این تحقیق از جنس ممرز بوده که دوبل متداول در بازار است. چسب مورد استفاده به‌عنوان ماده کمکی نیز در اتصال دوبل چسب پلی وینیل استات می‌باشد. از ترکیب عوامل متغیر فوق 9 ترکیب عوامل بوجود آمده که با توجه به 4 تکرار جمعاً 36 نمونه T شکل ساخته و مقاومت‌کششی و گشتاورخمشی بوسیله ماشین آزمون مکانیکی اندازه‌گیری شد. برای اعمال نیروهای مورد نظر برای بررسی مقاومت‌های مزبور از سرعت بارگذاری معادل با 25/1 میلی‌متر بر دقیقه استفاده شد. برای بررسی توزیع تنش و تمرکز تنش در اتصال‌ها از روش عناصر محدود و نرم‌افزار ANSYS استفاده شده است. با توجه به نتایج حاصل از شبیه‌سازی اِلمانی از اتصال که تنش حداکثر را تحمل می‌کند با اِلمانی که در اتصال واقعی دچار شکست می‌شوند مطابق است. بنابراین توزیع تنش در قسمت میانی دوبل در اعمال گشتاورخمشی حداکثر است و تنش در اتصالات دوبل در نقاطی که شکست ایجاد شده متمرکز است. توزیع تنش در اتصالات دوبل در زمان اعمال بار کششی در قسمت‌های فوقانی دوبل حداکثر بوده و میزان تنش در حوالی حفره دوبل حداکثر است؛ به طور کلی شکست در حالت تجربی در اتصال دوبل بیشتر در عضوهای اتصال رخ می‌دهد تا دوبل

کلیدواژه‌ها

موضوعات


-Eckelman, A.2003. Text book of product Engineering and strength Design of Furniture purdue univ. west lafyette.

-Liuw., Eckelman, A.1998. Effect of number of Fastners on the strenghth of corner joints for cases. Forest product journal, 48:1,P93-95

-Smardzewski, j. and prek Rad, s. 2002. Stress Distribution Furniture Electronic Journal of polish agricultural university wood technology. V(5), 12

-Smardzewski, Jond papu, G.A. 2004. Stress Distribution in angle joints of skelection furniture Electronic Journal of polish agriculture universities, wood technology. V(7) I(1)

-Thomas G. Williamson P.E.2002. APA Engineering wood hand book. 6441 cares.

-Wang y.suw. wang zr. 1998. fategue life of T and L type Furniture joints forest product journal. P227-286.

-Wilkinson, I.L. 1991. Dowel bearing strength Research per forest products labrotary.No.FPL- rp- 505, 9p.

-Zhang, J and Erdil,y.and Eckelman,A.2002.Lateral molding strength of dowel joints construction of plywood