تحليل توزيع تنش-كرنش پين چوبي و خط چسب در اتصال مبلمان L شكل با استفاده از اجزاي محدود

Analysis of stress- strain distribution of dowel and glue line in L-type furniture joint by means of finite element method

در اين پژوهش توزيع تنش و كرنش سه بعدي در پين چوبي و خط چسب در اتصال‌هاي L شكل ساخته شده از تخته چندلا با پين چوبي مورد بررسي قرار گرفته است. اعضاي اتصال از تخته چندلا 19 ميلي‌متر ساخته شده از گونه‌هاي پهن برگ (راش، توسكا و ممرز) بودند. در اين پژوهش اثر قطر پين چوبي راش ( 6، 8 و 10 ميلي‌متر) و عمق نفوذ ( 9، 13 و 17 ميلي‌متر)، بر ظرفيت لنگر خمشي اتصال‌ها L شكل زير بار فشاري به صورت تجربي مورد بررسي قرار گرفت، سپس توزيع تنش و كرنش پين چوبي و خط چسب آزمونه‌ها به روش اجزاي محدود و با استفاده از نرم افزار ANSYS شبيه سازي شدند. نتايج نشان دادند كه ظرفيت لنگر خمشي با افزايش قطر پين از 6 به 8 ميلي‌متر روند افزايشي داشته است، ولي با افزايش پين از 8 به 10 ميلي‌متر روند نزولي مشاهده شده است. ظرفيت لنگر خمشي با افزايش عمق نفوذ افزايش يافت. نتايج تحليل عناصر محدود نشان دادند كه با افزايش قطر پين ميزان تنش و كرنش در پين و خط چسب افزايش مي‌يابد و اين افزايش تنش در اتصال‌هاي ساخته شده با پين به قطر 10 ميلي‌متر باعث شكست اعضاي اتصال و در نتيجه كاهش مقاومت اتصال شده است. همچنين بر اساس نتايج به دست آمده از تحليل مدل، بيشترين تنش در پين و خط چسب، در محل اتصال بين اعضاي اتصال به وجود آمده است. واژه گان كليدي: تنش، كرنش، پين چوبي، اتصال L شكل، روش اجزاي محدود.

In this study 3D stress-strain distribution of dowel and glue line on L-type joints made of plywood doweled was investigated. Members of joints made of 11-ply hardwood plywood (Hornbeam, Beech and Alder) that were 19 mm in thickness. In this study effect of beech dowels in three levels diameters (6, 8 and 10 mm) and penetration of depth (9, 13 and 17 mm) on bending moment capacity of L-type joints under compression loading was investigated as experimental test, then stress-strain distribution of wood dowel and glue line in specimens were simulated by means of ANSYS 15 software with finite element method (FEM).Results have shown that bending moment resistance increased with increasing dowel diameter from 6 to 8 mm, but downward trend was observed with increasing 8 to 10 mm in dowel diameter. Bending moment resistance increased with increasing penetration depth. Also, result obtained of simulation by means of ANSYS software have shown that stress-strain in dowel and glue line increased with increasing diameter of dowel and Increasing stress in joints made of diameter dowel 10 mm due to fracture in joints and decrease in resistance once. According to results obtained of model analysis, the ultimate stress of dowel and glue line occurred in the area that joints were contacted.