Yıl 2018, Cilt 4, Sayı 3, Sayfalar 207 - 215 2018-12-24

Modeling of Mating / Seperating Force in Snap-Fit Joints by Artificial Neural Networks Method by Material Type and Friction Coefficient
Tırnaklı Birleştirmelerde Sıkma/Çözme Kuvvetinin Malzeme Türü ve Sürtünme Katsayısına Göre Yapay Sinir Ağları Metodu ile Modellenmesi

Fulya Erdemir [1] , Murat Tolga Özkan [2]

19 47

In this study, an Artificial Neural Network Model has been developed to calculate the mating / separating forces of Snap-Fit joints. In order to determine the mating / separating force of this calculation using Computer Aided Design methodology, the tip angle (α) and friction coefficients of material types are taken as reference. For this purpose, an Artificial Neural Network (ANN) model has been developed. In this way, the material type and the end angle of the claw connection is given, without the need for any engineering account, a software capable of calculating computer-aided results has been developed. MEP% = 0.624073, RMSE = 0.008977 and R2 = 0.99999. With such a reliable and fast method, a Design method has been developed which can produce results according to the material type and the angular values of the connection snap-fit type.

Bu çalışmada Tırnaklı Birleştirmelerin (Snap-Fit) sıkma/çözme kuvvetlerinin hesaplanması için bir Yapay Sinir Ağı Modeli geliştirilmiştir. Bu hesaplamanın Bilgisayar Destekli Tasarım metodolojisi kullanılarak sıkma/çözme kuvvetinin belirlenmesi için, tırnaklı birleştirme bağlantı tasarım modelinin uç açısı (α) ve malzeme türlerinin sürtünme katsayıları referans alınmıştır.  Bu amaç ile bir Yapay Sinir Ağı (YSA) modeli geliştirilmiştir.  Bu sayede malzeme türü ve tırnaklı bağlantının uç açısı verilerek herhangi bir mühendislik hesabına gerek kalmaksızın, Bilgisayar destekli sonuç hesap edebilen bir yazılım geliştirilmiştir. Elde edilen modelin MEP% = 0.624073, RMSE= 0.008977 ve R2= 0.99999 olarak bulunmuştur.  Böyle hem güvenilir hem de hızlı bir yöntem ile malzeme türü ve bağlantı tırnak ucunun açısal değerlerine göre sonuç üretebilen bir Tasarım yöntemi geliştirilmiştir. 

  • [1] Paul R. Bonenberger , The First Snapfits Handbook : Creating Attachments for Plastic Parts, Munich : Hanser, Cincinnati : Hanser/Gardner, 2000.
  • [2] W. McMaster and C. S. Lee, “Designing with “L-” and “U-” Shaped Snap Fits”, Journal of Reınforced Plastıcs And Composıtes, vol. 20, no. 13, pp. 1150-1160, 2001, Doi: 10.1106/590R-UNHN-LF82-HDXH
  • [3] G. Suri and A.F. Luscher,” Development of Analytical Model of Cantilever Hook Performance”, Journal of Mechanical Design, vol. 128(2), pp. 479-493, 2006, Doi:10.1115/1.2168468
  • [4] J. R. Annis, “The Mechanics and Optimization of Cantilever Snap Joints”, Rockwell Automation, pp. 1 – 12, 2004
  • [5] R.W.Messler, S. Genc and G.A. Gabriele,” Integral attachment using snap-fit features: a key to assembly automation. Part 1 – introduction to integral attachment using snap-fit features”, Assembly Automation, vol. 17(2), pp. 143–155, 1997, Doi:10.1108/01445159710171365
  • [6] R.W.Messler, S. Genc and G.A. Gabriele,” Integral attachment using snap-fit features: a key to assembly automation. Part 2 - bringing order to integral attachment: attachment-level design” Assembly Automation, vol.17(2), pp.156-165, 1997, Doi:10.1108/EUM0000000004328
  • [7] R.W.Messler, S. Genc and G.A. Gabriele,” Research articles Integral attachment using snap‐fit features: a key to assembly automation. Part 3 ‐ an attachment‐level design methodology",Assembly Automation, vol. 17(3), pp. 239-248, 1997, Doi:10.1108/01445159710172445
  • [8] R.W.Messler, S. Genc and G.A. Gabriele,” Integral attachment using snap‐fit features: a key to assembly automation. Part 4 ‐ selection of locking features", Assembly Automation, vol.17(4), pp.315-328,1997, Doi:10.1108/01445159710191606
  • [9] S. Genc, R.W.Messler and G.A. Gabriele,” Integral attachment using snap‐fit features: a key to assembly automation. Part 5 ‐ a procedure to constrain parts fully and generate alternative attachment concepts", Assembly Automation, vol. 18(1), pp.68-74, 1998, Doi:10.1108/01445159810201298
  • [10] S. Genc, R.W.Messler and G.A. Gabriele,” Integral attachment using snap‐fit features: a key to assembly automation. Part 6 ‐ evaluating alternatives for design optimization", Assembly Automation, vol.18(2), pp.153-165, 1998, Doi:10.1108/01445159810211873
  • [11] S. Genc, R.W.Messler and G.A. Gabriele,” Integral attachment using snap‐fit features: a key to assembly automation. Part 7 ‐ testing the conceptual design methodology with a case study", Assembly Automation, vol. 18 (3),pp.223-236, 1998, Doi:10.1108/01445159810224851
  • [12] H. Li, J. Ortega, Y. Chen, B. He and K. Jin, “Study of shape memory polymers snap-fit for disassembly”, Assembly Automation, vol. 32(3), pp. 245–250, 2012, Doi:10.1108/01445151211244384
  • [13] J. Carrell, D. Tate, S. Wang and Hong-Chao Zhang, “Shape memory polymer snap-fits for active disassembly”, Journal of Cleaner Production, vol.19, pp. 2066-2074, 2011, Doi:10.1016/j.jclepro.2011.06.027
  • [14] B. He, H. Li and K. Jin, “Shape memory polymer actuated hollow snap-fit design analysis”, Materials and Design, vol. 47, pp. 539–550, 2013, Doi:10.1016/j.matdes.2012.12.038
  • [15] G. Taguchi and S. Konishi, “Taguchi methods, orthogonal arrays and linear graphs, tools for quality engineering”, Dearborn, MI: American supplier Institute, pp. 35-38,1987
Birincil Dil tr
Konular Mühendislik, Makine
Dergi Bölümü Araştırma Makalesi
Yazarlar

Orcid: 0000-0002-1383-6857
Yazar: Fulya Erdemir
Kurum: Gazi Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Endüstriyel Tasarım Mühendisliği
Ülke: Turkey


Orcid: 0000-0001-7260-5082
Yazar: Murat Tolga Özkan
Kurum: Gazi Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Endüstriyel Tasarım Mühendisliği
Ülke: Turkey


Bibtex @araştırma makalesi { gmbd479467, journal = {Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi (GMBD)}, issn = {2149-4916}, eissn = {2149-9373}, address = {Aydın KARAPINAR}, year = {2018}, volume = {4}, pages = {207 - 215}, doi = {}, title = {Tırnaklı Birleştirmelerde Sıkma/Çözme Kuvvetinin Malzeme Türü ve Sürtünme Katsayısına Göre Yapay Sinir Ağları Metodu ile Modellenmesi}, key = {cite}, author = {Özkan, Murat Tolga and Erdemir, Fulya} }
APA Erdemir, F , Özkan, M . (2018). Tırnaklı Birleştirmelerde Sıkma/Çözme Kuvvetinin Malzeme Türü ve Sürtünme Katsayısına Göre Yapay Sinir Ağları Metodu ile Modellenmesi. Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi (GMBD), 4 (3), 207-215. Retrieved from http://dergipark.gov.tr/gmbd/issue/41439/479467
MLA Erdemir, F , Özkan, M . "Tırnaklı Birleştirmelerde Sıkma/Çözme Kuvvetinin Malzeme Türü ve Sürtünme Katsayısına Göre Yapay Sinir Ağları Metodu ile Modellenmesi". Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi (GMBD) 4 (2018): 207-215 <http://dergipark.gov.tr/gmbd/issue/41439/479467>
Chicago Erdemir, F , Özkan, M . "Tırnaklı Birleştirmelerde Sıkma/Çözme Kuvvetinin Malzeme Türü ve Sürtünme Katsayısına Göre Yapay Sinir Ağları Metodu ile Modellenmesi". Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi (GMBD) 4 (2018): 207-215
RIS TY - JOUR T1 - Tırnaklı Birleştirmelerde Sıkma/Çözme Kuvvetinin Malzeme Türü ve Sürtünme Katsayısına Göre Yapay Sinir Ağları Metodu ile Modellenmesi AU - Fulya Erdemir , Murat Tolga Özkan Y1 - 2018 PY - 2018 N1 - DO - T2 - Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi (GMBD) JF - Journal JO - JOR SP - 207 EP - 215 VL - 4 IS - 3 SN - 2149-4916-2149-9373 M3 - UR - Y2 - 2018 ER -
EndNote %0 Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi (GMBD) Tırnaklı Birleştirmelerde Sıkma/Çözme Kuvvetinin Malzeme Türü ve Sürtünme Katsayısına Göre Yapay Sinir Ağları Metodu ile Modellenmesi %A Fulya Erdemir , Murat Tolga Özkan %T Tırnaklı Birleştirmelerde Sıkma/Çözme Kuvvetinin Malzeme Türü ve Sürtünme Katsayısına Göre Yapay Sinir Ağları Metodu ile Modellenmesi %D 2018 %J Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi (GMBD) %P 2149-4916-2149-9373 %V 4 %N 3 %R %U
ISNAD Erdemir, Fulya , Özkan, Murat Tolga . "Tırnaklı Birleştirmelerde Sıkma/Çözme Kuvvetinin Malzeme Türü ve Sürtünme Katsayısına Göre Yapay Sinir Ağları Metodu ile Modellenmesi". Gazi Mühendislik Bilimleri Dergisi (GMBD) 4 / 3 (Aralık 2018): 207-215.