Mühendislik tasarımı yaklaşımı ile farklı tiplerdeki ev sandalyelerinin mekanik performanslarının değerlendirilmesi


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2013

Öğrenci: HARUN DİLER

Danışman: HACI HASAN EFE

Özet:

Bu çalışmanın amacı, Türkiye Mobilya Sektöründe üretilen sandalyelerin performanslarının belirlenmesi ve sandalyelerin performanslarına göre sınıflandırılabilmesi için gerekli sayısal veri tabanının oluşturulmasıdır. Bu amaçla, Türkiye Mobilya Sektörünün önemli bir bölümünü oluşturduğu düşünülen Ankara (Siteler), Kayseri ve Bursa (İnegöl), piyasalarından tesadüfî örnekleme yöntemi ile 21 değişik sandalye modeli temin edilmiştir. Temin edilen sandalyeler, ALA (American Library Association) ve GSA (General Services Administration) standartlarında belirtilen esaslara uygun olarak devirli basamaklı artan yükleme yöntemiyle, önden arkaya, arkadan öne ve yanal yönde olmak üzere performans testlerine tabi tutulmuşlardır. Her bir model sandalyenden 3farklı yükleme yönü, 5 yineleme olmak üzere toplam (21 x 3 x 5) 315 sandalye test edilmiştir. Denemeler sonunda , test edilen tüm sandalyelerin performanslarına ilişkin önemli bir sayısal veri tabanı elde edilmiştir. Sandalyeler; önden arkaya yüklemelerde 845 ile 2802 N arasında, arkadan öne yüklemelerde 445 ile 1352 N arasında, yanal yüklemelerde ise 489 ile 1423 N aralıklarında performans değerleri vermişlerdir. Deney sonuçlarına bakıldığında, sandalye modelleri arasında mukavemet açısından büyük farklılıklar olduğu görülmektedir. Bu bağlamda, Türkiye'de aynı fonksiyona hizmet etmek adına üretilmiş, bir başka deyişle ev içi kullanımlar için üretilmiş sandalyelerin, gösterdikleri sayısal mukavemet değerlerinin ne kadar geniş bir varyasyona sahip olduğu, ortaya çıkmıştır. Bu durumun, üreticilerde AR-GE kültürünün olmaması, performans test yöntemlerinin bilinmemesi veya sistematik olarak uygulanmamasından kaynaklandığı düşünülmektedir. Bu çalışmadan elde edilen sayısal veri tabanı, bilimsel ve istatistiksel analizlere tabi tutulmak suretiyle değerlendirilmiş olup, sandalyeler için gösterdikleri performanslara göre sınıflandırma yapılmıştır. Türkiye'de üretilen sandalyelerin performansı için, önden arkaya yüklemelerde; 932 1449 N arası zayıf mukavemetli, 1450 1968 N arası orta mukavemetli (ev içi kullanıma uygun), 1968 N ve üstü ise yüksek mukavemetli (otel lobileri, restoran, kütüphane vb. için uygun) olarak belirlenmiştir. Arkadan öne yüklemelerde, 625 895 N arası zayıf mukavemetli, 896 1167 N arası orta mukavemetli, 1168 N ve üstü ise yüksek mukavemetli bulunurken, yanal yüklemelerde de 649 934 N arası zayıf mukavemetli, 935 1221 N arası orta mukavemetli, 1222 N ve üstü ise yüksek mukavemetli olarak sınıflandırılmıştır. Sonuçta, sandalye performans değerleri için kabul edilebilir zayıf, orta ve yüksek tasarım yük değerleri tespit edilmiş ve ALA standardında verilen hafif, orta ve ağır kullanım yüklerinde tutarlı olduğu belirlenmiştir. Çalışmada ayrıca, her bir sandalye modeli için mühendislik tasarımı yaklaşımı ile tekil irdeleme yapılmış olup, mukavemet zaaflarının ve gereksiz sağlamlıkların giderilmesi için optimizasyon önerileri yapılmıştır. Tekil irdelemelerde bilgisayar destekli üç boyutlu yapısal analizlerden yararlanılmıştır. Çalışmada bilgisayar destekli yapısal analizlerden elde edilen sonuçlar, gerçek deneylerdeki hasar görme şartları ile tutarlı/uyumlu çıkmıştır. Buna göre sonlu elemanlar yöntemi ile yapılan analizlerin mobilya mühendislik tasarımında kullanılması tutarlılık sağlaması bakımından önerilebilir. Türkiye mobilya sektöründe faaliyet gösteren sandalye üreticilerini performans testlerini de kapsayan ürün mühendisliği metodolojilerini uygulanmalıdır. Ayrıca mühendislik işlemlerinde, bilgisayar destekli yapısal analizlerden de yararlanılmalıdır. Böylece ne yetersiz mukavemetli, ne de kullanım yerinin gerektirdiğinden daha fazla mukavemetli sandalyeler üretilmeyecek olup, sonuçta estetik açıdan beğenilen, teknik açıdan sağlam ve ekonomik açıdan faydalı ürünler elde edilmiş olacaktır.