Modelling of Cross - Section and Frame Optimization For Chair Design

Abstract

In this study, the effect of diagonal static loads on wooden joints in the production of solid wooden chairs was examined. According to the principle of equal moment distribution, the optimum chair frame and minimum required cross-section components were determined by considering the stresses on joints. Therefore, the location of the bottom frame component was optimized on the most critical sitting position of the chair. According to the diagonal load applied, the performance of the joint construction was determined by testing on the position. In the preparation of samples for testing, first class beech and scotch pine were selected, while polyvinyl acetate (PVA) adhesive was preferred for assembly. At the end of the experiments, it was observed that the most critical parts of the joints in terms of the stability of chair were the mortise and tenon joint, and adhesive bonding of the mortise and tenon joint. In order to determine the optimum chair frame and minimum required cross-section of the joint, the relationship between points 2 and 5 with the test load on component 1 was determined as follows. N = F x cos α T = F x sin α M2 = T x L x k M5 = M2 x k2

Özet

Bu araştırmada, masif ahşap sandalyenin konstrüksiyonunda uygulanan köşe birleştirmelerine etki eden diyagonal statik yükler analiz edilerek, eşit moment dağılımı esasına göre, uygun sandalye çerçevesi ve gerekli minimum eleman kesitleri belirlenmiştir. Bu maksatla, kritik oturma pozisyonundaki sandalye çerçeve alt ara kayıdının yeri için optimizasyon yapılmış, kritik oturma pozisyonunda diyagonal kuvvet uygulanmasına göre konstrüksiyon performansı deneylerle belirlenmiştir. Örnek sandalyelerin hazırlanmasında I. sınıf kayın (Fagus Orientalis L.) ve sarıçam (Pinus Silvestris L.), montaj işlemlerinde polivinilasetat (PVA) tutkalı kullanılmıştır. Sandalye stabilitesi bakımından en kritik bölgelerin zıvanalı köşe birleştirmeler ve zıvanaların tutkallı bağlantı noktaları olabileceği, uygun sandalye çerçevesi ve gerekli minimum eleman kesitleri bakımından 1. elemanda deney kuvveti ile, 2 ve 5 nolu düğüm noktaları arasındaki ilişki aşağıdaki gibi belirlenmiştir. N = F x cos α T = F x sin α M2 = T x L x k M5 = M2 x k2