基于ANSYS的新中式实木椅力学分析

基于新中式家具设计理念,以传统官帽椅为原型,以花梨木为基材进行新中式实木椅设计,建立实木椅实体模型后使用有限元法进行静力学分析,探究其构件的受力特性及疲劳寿命。结果表明:在花梨木椅子座面施加1 600 N载荷时,椅子产生的最大变形为0.033 mm,主要分布在椅子座板中部;椅子受到的最大等效应力值与应变值分布在椅子腿部罗锅枨榫口处,分别为7.62 MPa、4.025×10~(-5),椅子最小安全因子也在此处,最小安全因子大于2.95,椅子在加载过程中结构不会被破坏。同时,椅子座面受到950 N载荷循环加载10~5次时,椅子座面产生的最大变形为0.024 mm;椅子腿部罗锅枨榫口处受到的等效应力值与等效应变值最大,分别为5.6 MPa、3×10~(-5),此处疲劳寿命值最小、疲劳损伤最大,椅腿最小使用寿命次数为1.078 8×10~8次,最大损伤值为0.26。最后,通过花梨木椅子的疲劳寿命曲线得:随着应力的增大,椅子的使用寿命在逐渐缩短;在0～6 MPa内,椅子寿命使用次数与疲劳寿命云图最值数据一致。     

有限元法在实木榫接合家具结构设计中的应用

文中从实木榫接合家具节点、构件和整体框架3个层面，总结、分析有限元法在实木榫接合家具结构设计中的应用现状，并对该领域存在的主要问题及未来研究趋势进行了阐释。目前主要存在以下问题:1）未形成系统性的有限元分析方法，不同研究者之间存在较大差异；2）分析准确度不高，大多研究仅为有限元软件的模拟分析，缺乏试验验证；3）未建立合理的榫接合节点有限元模型，通常将榫接合节点视为刚性节点处理。未来研究可围绕以下几方面开展:1）榫接合节点有限元模型的建立方法及简化方法；2）实木榫接合家具疲劳寿命的有限元分析方法；3）基于有限元法的实木榫接合家具结构优化设计方法；4）二次开发，在有限元分析软件的基础上，建立实木榫接合家具结构设计模块；5）实木榫接合家具智能设计与制造系统开发。将有限元法应用于实木榫接合家具的结构设计中，将有助于实木榫接合家具的结构优化设计、智能设计与制造。     

板木家具实木化设计方法研究

概述了板木家具实木化结构分类;介绍了板木家具通过材料以及结构形态设计表现实木质感的形式,从结构形态和材料两个维度,以及零部件实木化和结构组合实木化两个层面,探讨了提升板木家具实木质感的设计方法。阐述了该设计方法在板木桌类、椅类、床类、柜类家具设计中的具体应用。该设计方法可以减少优质木材资源的利用,有效增强板木家具的实木质感。     

基于AutoCAD与3DS max平台上的实木家具模型研究

文章介绍了利用AutoCAD与3DS max软件建立实木家具模型的方法,解决了使用基于AutoCAD软件为平台的家具CAD软件的实木家具的设计问题。     

实木家具的拆装式结构实现路径探究

遵循结构合理、体积缩小、组装方便、外形美观的设计原则,从拆装式节点实现形式、整体结构拆装方式二个维度系统阐述了实木家具拆装结构实现路径,并对榫自锁可拆式、连接件可拆式两种实木家具拆装式节点形式及椅类、桌台类、柜类、床类家具的整体结构可拆装方式进行了详细介绍,以期为实木家具的结构优化及平板化包装提供思路。     

3种薄木贴面木塑复合材料蠕变性能比较

研究采用薄木贴面木塑复合材料代替实木作为办公家具异型封边材料的适用性。通过分析不同树种对薄木贴面PVC基木塑复合材料静曲强度和蠕变性能的影响规律,确定较佳薄木种类。结果表明:在不同树种的薄木贴面中,抗蠕变性能由大到小依次为:黑胡桃>小鞋木豆>栎木。在一定时间(48 h)内,各组试验样品的最终挠度值随载荷增加而增大。黑胡桃薄木贴面在3种试验材料中最适宜作为办公家具异型封边材料使用。     

基于响应面法与MOGA算法的竹集成材榫接合椅子节点力学分析及优化

竹集成材是符合“双碳”目标的可持续发展绿色材料,具有“以竹代木”的巨大潜力。本研究借助竹集成材优良材料性能,基于榫卯结构特性,以竹集成材榫接合椅子为例,运用有限元法(FEM)进行椅子静载荷及耐久性分析,探究竹集成材榫接合椅子及榫接合节点力学特性,搭建响应面模型求解竹集成材T型椭圆榫接合节点榫卯尺寸与其最大等效应力、总形变和最小安全系数的关系,并运用MOGA多目标遗传算法以形变最小化、安全系数最大化为优化目标,进行榫卯尺寸优化。结果表明：竹集成材榫接合椅子静载荷分析所得椅子最大等效应力为6.818 MPa,位于座面大边与椅后腿榫接合节点;最大等效应变值为4.245×10^-3,位于椅子扶手与椅后腿榫接合节点;椅子发生的最大形变为4.433 mm,分布在椅子靠背位置。椅子耐久性分析所得最大等效应力及最大等效应变均位于椅子扶手与椅后腿榫接合节点,分别为4.999 MPa和3.113×10^-3;椅子整体发生的最大形变为3.251 mm,位于椅子靠背上端。由竹集成材T型榫接合节点响应面分析可知,椭圆榫接合节点的最大等效应力及最大形变随着榫头厚度a及榫头长...     

实木柜门生产工艺及设备选用

１生产工艺 随着家具工业的发展和人们生活水平的不断提高；消费者在选购家具时，追求返璞归真和要求表面富于变化的思想愈加强烈．所以，近一两年，在以人造板为主要基材大力发展板式家具的总的家具发展趋势下，实木效果家具或者说局部实木化的家具有一个上升的势头，我们称这种家具为板实结合家具． 所谓板实结合家具，就是家具的外框胴体材料为人造板材，生产工艺采用板式家具生产工艺；而主视面的柜门与抽屉面等零部件。材料为实木，生产工艺采用框式嵌板工艺制得的家具．现代的嵌板生产工艺和传统的嵌板生产工艺是不同的，它是一种现代…     

实木家具斜角接合结构的可拆装设计与评估北大核心

以现代实木家具中常见的45°斜角接合结构为研究对象,以实现斜角接合结构可拆装,提高其接合强度为目的,分析了现有斜角接合结构的特征与不足,提出一种通过五金连接件与分体榫相结合的45°斜角可拆装改良方案;采用有限元分析方法,从应力分布角度对现有节点和改良节点进行对比分析;通过力学试验方法测试了两种结构的抗弯力学性能。结果表明:改良方案的极限承载力平均值比现有方案高18.7%,通过有限元分析方法获得的节点应力云图与试验中试件的破坏形式具有较好的一致性。改良方案实现了斜角接合节点的可拆装,提高了实木家具斜角接合节点的强度,为后续进一步开发实木家具隐藏式五金连接件及榫卯外观下的节点可拆装设计提供了依据及实现方法。     

基于平模温度场的疲劳寿命分析

生物质在挤压成型时会产生大量的热能,不仅影响着生物质的挤压成型效果,同时也制约着平模的疲劳寿命。平模作为平模成型机的关键零件,具有易磨损、疲劳寿命低的特点。平模在工作中受到交变载荷的作用,应力值即使没有超过材料的极限强度也有可能发生疲劳破坏,同时平模的工作温度也会对结构的疲劳寿命产生一定的影响。以ZL-300型平模成型机为研究对象,使用建模软件Solidworks建立平模的三维模型,利用有限元分析软件ABAQUS,对平模的热应力进行温度场和应力场的耦合仿真,再利用FE-SAFE软件对ABAQUS应力结果进行疲劳寿命分析,研究不同温度场(25,50,75,100,125,150,175,200和225℃)对平模疲劳寿命的影响。结果表明,当平模工作表面温度为75℃时,平模的最大热应力为3.775×102MPa,最小循环次数为3.664×106,具有较好的疲劳寿命。     

重组竹椅子的参数化设计

重组竹是一种突破了传统加工模式的新型竹材料,其优异的物理性能,可以代替木材广泛地应用于家具制造。为了找到最适合重组竹靠背椅的椅腿的设计形式,分析了目前主流的三种椅腿形状对靠背椅整体力学性能的影响。并进一步通过参数化设计的方法,以求找到靠背椅家具设计中最重要的椅腿和座面的最优尺寸,为家具设计提供了有依据的并行之有效的设计方法。     

应用有限元法验证重组竹材料在家具中的应用

重组竹是一种物理性能优异,突破了传统加工模式,可全面代替木材应用于家具制造的新型竹材料。以经典靠背椅为例,应用有限元软件ANSYS做仿真分析,对比重组竹、花梨木、榆木3种材料在受力状态时的应力和形变,研究重组竹材料在家具制造上的应用价值。     

基于ASTM标准的4款实木靠背椅力学强度测试与分析

参照ASTM标准制定了靠背椅类家具的力学强度测试方法与质量要求,对4款实木靠背椅进行了坐板静压承栽、靠背承压、垂直冲击和循环冲击试验.结果表明,4款靠背椅的力学强度依次为3号椅大于2号椅大于1号椅大于4号椅.椅子的结构不同是导致椅子力学强度差异的主要原因(直腿结构优于交腿结构),在结构相同的条件下,椅子强度与所用材料的力学强度大小成正比,且坐框材料比腿部材料对椅子力学强度影响更为显著.另外,在椅子零部件接合处安装五金件可提高其力学强度.     

基于Flexsim的木门扇生产工艺优化

实木家具由于结构和工艺复杂,生产过程中容易出现生产线失衡,导致企业成本偏高、生产效率低等问题。以某实木定制家具企业(简称J企业)木门扇为研究对象,运用Flexsim仿真软件对其生产过程进行模拟优化。通过对木门扇生产流程数据进行采集,找出生产瓶颈,运用“流程程序分析”“ECRS”原则等工业工程方法进行系统地分析与优化,对人员分配不均、设备布局不合理、生产线不平衡等问题提出改善并实施,最终使木门扇的生产线平衡率由原来的38.17%提高至87.31%,生产效率与产能大幅度提高,同时也验证了仿真软件应用于实木家具生产优化中的有效性。     

Scandinavian Child推出哺乳椅

美国：家具批发商Scandinavian Child在其儿童家具系列中增加了家具设计专家Lynn Jones博士研究设计的适合母亲为婴儿喂奶用的Monarch哺乳椅（Monarch Nursery Chair）。其特点座位较低，使膝部抬高，便于将婴儿放稳；靠背曲线使脊柱处于最佳状态；座垫有一定角度给腿部以舒适的支持；木质的可调节的底座结实稳定；坐垫面料防水、抗菌、抗沾染，有12种颜色。零售价750美元。     

五种家具常用木材弹性常数及力学性能参数的测定

采用电测法和三点弯曲法对5种家具常用木材的弹性常数及主要力学性能参数进行了试验测定,并根据木材的正交异性原理对试验结果进行了统计分析。对木材物理力学性能参数测定的试验方法进行研究和探讨,为实木家具结构力学设计提供材料性能参考数据。     

基于CAD/CAM的座面加载垫三维造型与数控加工

随着国内家具市场的发展和人们对家具质量意识的增强,家具质量检测的精准性尤其显得重要,这关系到企业的发展及品牌的命运。很多家具质量检测项目需要专用的仪器与设备。在家具力学性能试验中,有一项是关于椅凳类的静、动载荷强度和耐久性试验。该试验需一种关键的专用模具,即座面加载垫(Seat LoadingPad),其外形为自然模仿人体臀部的木质或玻璃钢模型。要求其尺寸符合标准要求,表面坚硬、光滑,可以模拟椅凳类家具座面在正常使用和习惯性误用时,受到一次性或重复性载荷的条件下所具有的强度或承受能力。     

AutoCAD与板式家具的建模

ＡｕｔｏＣＡＤ是基于微机的最流行的绘图软件之一，从ＡｕｔｏＣＡＤ Ｒ１４到ＡｕｔｏＣＡＤ２０００，该系列软件功能不断地得到了完善与发展，无论是在二维图的绘制还是在三维的建模都有独到的优势。如何将ＡｕｔｏＣＡＤ绘图技术应用于家具的快捷设计中，是近年来家具设计师讨论最多的话题。目前国内开发的家具设计软件，大多是以ＡｕｔｏＣＡＤ为平台的，因此，掌握好Ａｕｔｏ－ＣＡＤ在家具建模中的基本技能，可以说是每一个家具设计师必修的功课。 板式家具在造型和结构方面，主要是以板件为主体，外加部分装饰构件构成，相对实木家…     

家具包装常用缓冲材料的性能研究与应用

对家具包装常用的可发性聚乙烯、可发性聚苯乙烯和蜂窝纸板这3种缓冲材料进行静态压缩试验,测试其力-应变曲线及相应的残余应变。然后,将力-应变曲线转换为应力-应变曲线和缓冲系数-最大应力曲线,并结合残余应变柱状图,比较了3种缓冲材料缓冲性能的异同点。基于上述3种材料的缓冲特性,结合家具产品的造型特点和结构特征,对家具包装缓冲材料的应用提出了选择方法。     

木结构燕尾榫节点应力分析研究

以古建筑中燕尾榫节点为研究对象,依照《营造法式》“材分制”标准,设计三个不同模型比例的二等材燕尾榫节点和一个三等材燕尾榫节点,基于ABAQUS对其进行单调加载与低周循环加载模拟试验,得到燕尾榫节点的拔榫量转角关系与应力状态。试验结果表明:节点模型比例越大拔榫量越大,且同模型比例下二等材较三等材拔榫量更大;模拟中榫头顺纹方向、剪应力均未超过应力极限,而横纹径向除节点YS-3外均达到屈服,进入弱强化段;榫头等效塑性应变(PEEQ)值呈线性增长,在榫头端部的PEEQ值最小,榫颈处PEEQ值达到最大。