Isıl işlem koşullarının ağaç malzemenin bazı özellikleri üzerine etkisi ve yapay sinir ağları ile modellenmesi

Abstract

Bu çalışmada, ısıl işlem uygulanan Sarıçam (Pinus sylvestris L.) ve Kestane (Castanea sativa Mill.) odunlarının bazı fiziksel ve mekanik özellikleri incelenmiştir. Bu iki ağaç türü altı farklı sıcaklıkta (130, 145, 160, 175, 190 ve 205 °C) ve dört farklı zaman da (3, 6, 9 ve 12 saat) ısıl işleme tabi tutulmuştur. Isıl işleme tabi tutulan test örneklerinde fiziksel özelliklerden; denge rutubet miktarı, ağırlık değişimi, renk ve toplam renk değişimi, mekanik özelliklerden ise, eğilme direnci, eğilmede elastikiyet modülü ve liflere paralel basınç direnci değerleri belirlenmiştir.Deneyler sonucunda ısıl işlem sıcaklığı ve süresine bağlı olarak denge rutubet miktarında en fazla azalma sarıçam örneklerinde % 49, kestane örneklerinde ise %51 oranında azaldığı belirlenmiştir. Isıl işlem sıcaklığının artmasıyla birlikte ağırlık kaybının arttığı gözlenmiştir. En fazla ağırlık kaybının %12,38 ile kestane odunundan hazırlanan örneklerde olduğu belirlenmiştir. Isıl işlem süresi ve sıcaklığının artması ile eğilme direnci, eğilmede elastikiyet modülü değerlerinde azalma tespit edilmiş, ancak, liflere parelel basınç direnci bir miktar arttığı belirlenmiştir.Isıl işlem koşulları ve deneylerden elde edilen mekanik özelliklere veriler kullanılarak yapay sinir ağı modeli oluşturulmuştur. Oluşturulan modelin istenilen değerleri ortalama olarak % 88,3 gibi doğrulukta tahmin edebildiği görülmüştür.

In this study, some the physical and mechanical properties of scotch pine and chestnut woods species heat treated by using Thermowood process were investigated. Test samples prepared these two wood species were exposed to heat-treated at six different temperatures (130,145,160,175,190 and 205°C) and at four different time (3,6,9 and 12 hours). Equilibrium moisture content (EMC), mass loss, and total colour changes, modulus of rupture (MOR), modulus of elasticity in bending (MOE), compression strength parallel to the grain (CS) were determined.As a result of experiments depending on the temperature and time of heat treatment on equilibrium moisture content were determined to decrease the most reduction ratio in chestnut samples 51 percent in pine samples 49 percent. It was shown that increased of weight reduction to increasing temperature of heat treatment wasobserved. The most weigth reduction was determined from chestnut wood samples at 12,38%. It was shown that when the increase of time and temperature of heat treatment, modulus of rupture (MOR), modulus of elasticity in bending (MOE) were decreased. However, the value of compression strength parallel to the grain was increased by increasing heat treatment conditions.It was displayed that artificial neural network model made to use experimental data to prediction of the value of some mechanical properties of test samples was run very well. It was seen that the ratio of average current of developing model could have calculated at % 88,3.