Destek federli standart kiriş tipi tırnak yapılarında sonlu elemanlar analizi ile optimum tasarımın bulunması

Bu çalışmada, günlük hayatımızın neredeyse her alanında kullanmakta olduğumuz plastik ürünlerin birbirleri ile ya da plastik olmayan ürünler ile montaj edilme yöntemleri ve bu yöntemler içinde maliyeti en düşük, üretimi en kolay ve geri dönüşüme en müsait yöntemlerden biri olan tırnaklı geçme metodu incelenmiştir. Tasarım aşamasında tırnak performansına etki eden faktörler incelenmiş, bu parametrelerin montaj kuvveti ve malzemenin mekanik dayanımı ile olan ilişkisi denklemler vasıtasıyla açıklanmıştır. Verilen denklemler standart kiriş tipi tırnak kullanımı durumunda geçerliliğini korumaktadır. Bu çalışmada, en yaygın kullanılan tırnak tiplerinden biri olan feder ilaveli ve açılı tırnak tasarımı için farklı plastik malzemeler ile üretilmeleri durumunda gerekli montaj kuvveti ve esneme ile birlikte tırnakta plastik deformasyon meydana gelip gelmeyeceği incelenmiştir. Bu çalışmada `ANSYS Workbench 12? yapısal analiz modülü kullanılmıştır. Sonlu elemanlar analiz programında modelin ağ yapısı, programın otomatik hassas ayarları kullanılarak oluşturulmuştur. Yapısal analizi yapılacak ürün malzemelerinin seçimi esnasında piyasada en yaygın olarak kullanılan, mekanik dayanımları açısından birbirine benzemeyen malzemeler göz önünde bulundurulmuştur. Böylelikle farklı dayanımlara sahip malzemeler için hangi tırnak tasarımının kullanılması gerektiği daha sağlıklı olarak belirlenebilmiştir. Analiz için kullanılan malzemeler, %10 talk katkılı polipropilen (PP TD10), polikarbonat (PC), PC/ABS alaşımı ve %20 cam elyaf katkılı PBT?dir. Çalışmada gerçekleştirilen analizler, parçaların oda sıcaklığında (23°C) bulunduğu göz önüne alınarak gerçekleştirilmiştir. Analizi yapılacak tırnak tasarım parametreleri tırnak kalınlığı, tırnak genişliği, tırnak boyu ve esneme miktarıdır. Çalışmada toplam 108 tırnak tasarımı 4 ayrı malzemeden olmak üzere toplam 432 yapısal analiz gerçekleştirilmiştir. Analiz sonuçlarının yorumlanması aşamasında öncelikle meydana gelen uzamanın, malzemenin uzama sınırını geçip geçmediği incelenmiş, uzama sınırının aşılmadığı tasarımlar için her bir malzemede esneme için uygulanması gereken kuvvetlere göre sınıflandırma yapılmıştır.