Liflevha'nın (MDF) elastik sabitlerinin ultrasonik yöntemle belirlenmesi
Determination of elastic constant for fiberboard (MDF) using ultrasonic method
Yazar: HASAN KAYA
Danışman: PROF. DR. BİROL ÜNER
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Ağaç İşleri = Wood Products

Özet:
Bu çalışmada Türkiye'de üretilen liflevha'nın (MDF) rutubetin elastik özellikler üzerine etkisi incelenmiştir. Bu özellikler liflevhanın (MDF) kullanım yerlerinde sistemlerin mühendislik analizi için gereklidir. Çalışmada belirlenen özellikler; Elastikiyet modülleri (Ex, Ey, Ez), Poisson oranları (μxy, μxz, μyx, μyz, μzx, μzy) ve kesme modülleridir (Gxy, Gxz, Gyz). Levha örnekleri ticari olarak 3 farklı firmadan sadece biri rastgele seçilerek elde edilmiştir. Levhaların katmanları iç ve dış olarak ayrılarak 20 x 20 x 30 mm ve 18 x 18 x 60 mm ölçülerinde örnekler oluşturulmuştur. Bu örnekler farklı rutubet seviyelerinde ağırlıkları değişmeyinceye kadar bekletilerek, yoğunlukları ve rutubetleri ölçülmüş, ultrasonik ve basma testlerine maruz bırakılarak gerilme-şekil değiştirme grafikleri oluşturulmuştur. Test örnekleri 21 °C sıcaklık % 45, % 65 ve % 85 nispi rutubet şartlarında bekletilmişlerdir. Örneklerin gerilme-şekil değiştirme davranışları bi-aksiyal ekstansometre ile belirlenmiştir. Elde edilen gerilme şekil değiştirme eğrilerinden elastik özellikler hesaplanmıştır. MDF'nin katmanları arasındaki elastik özellikler arasındaki farklar istatistiksel olarak önemlidir. Ultrasonik yöntem ile test edilen MDF'lerde ortalama elastikiyet modülü x yönünde 2615 MPa, y yönündeki 2472 MPa, z yönünde 213 MPa'dır. Dış tabakaların ortalama elastikiyet modülü 2358 MPa, iç tabakaların elastikiyet modülü ise 1178 MPa'dır. Ortalama kesme modülleri dış tabakada 677 MPa, iç tabakada ise 402 MPa'dir.  Ortalama kesme modülleri dış tabakada en yüksek xy düzleminde (1845 MPa), en düşük yz düzleminde (141 MPa), iç tabaka da ise en yüksek xy düzleminde (1115 MPa), en düşük yz düzleminde (70 MPa) bulunmuştur. Ortalama Poisson oranları 0.012 ile 0,42 arasında değişmektedir.  Genel olarak rutubetin elastikiyet modülü üzerine etkisi diğer elastik özelliklere etkisinden daha belirgindir. Çalışma sonucunda elde edilen veriler, MDF olarak üretilen elemanlar veya sistemlerin, yük altındaki davranışlarının ortotropik modellenmesinde kullanılabilir.

Abstract:
This study examined the effect of fiberboard(MDF) produced in Turkey on the elastic properties of moisture. These properties are required for engineering analysis of systems in the use of fiberboard(MDF). Characteristics determined in the study; Modulus of elasticity (Ex, Ey, Ez), Poisson rations (μxy, μxz, μyx, μyz, μzx, μzy) and shear modulus (Gxy, Gxz, Gyz ). Panel specimens were obtained commercially from three different companies by choosing only one randomly. Specimens were formed with dimensions of 20 x 20 x 30 mm and 18 x 18 x 60 mm by dividing the layers of panels inside and outside. These specimens waited at different moisture levels until their weights were unchanged, their densities and moisture were measured, strain - deformation graphs were created by exposing to ultrasonic and compression tests. The test specimens were waited at 21 °C temperature %45, %65, %85 in relative moisture conditions. Strain - deformation behavior of specimens was determined with bi-axial extensometer. Elastic properties were calculated from the obtained strain – deformation graphs. The differences between the elastic properties of the fiberboard(MDF) layers are statistically significant. Fiberboards (MDF) that tested with ultrasonic method, average modulus of elasticity is 2615 MPa in the x direction, 2472 MPa in the y direction and 213 MPa in the z direction. The average modulus of elasticity of the outer layers is 2358 MPa and the modulus of elasticity of the inner layers is 1178 MPa. The average shear modulus are 677 MPa in the outer layer and 402 MPa in the inner layer. The average shear modulus was found in the outer layer at the highest xy plane (1845MPa), the lowest yz plane (141MPa), and the inner layer at the highest xy plane (1115MPa), the lowest yz plane (70MPa). The average poisson rations change between 0,012 and 0.42 In general, the effect of moisture on the modulus of elasticity is more evident than other the effect of  elastic properties.
As a result of the study; It can be used in orthotropic modeling of behavior under load of element or systems produced using fiberboard (MDF).