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。     

家具结构设计中力学仿真模拟研究方法综述

文中采用文献研究法分析了近年来力学仿真模拟方法在家具结构设计研究中的应用,归纳目前主要的应用范围、研究目的及研究方法,阐述研究方法的特点及应用。力学仿真模拟方法在家具结构设计中主要应用于实木和板式连接结构的评估、优化与设计,通过对家具连接的结构形式、受力状态及其他条件方面的模拟,验证家具结构的力学性能。根据研究目的不同,仿真模拟方法在家具结构设计研究中的应用分为设计新型家具连接件并验证方案的可行性以及评估和优化现有家具结构的强度和刚度2个方面。     

儿童家具实木零部件成组技术的标准化设计研究

为解决儿童实木家具零部件存在的多样化问题,利用成组技术对零部件进行标准化试验。选取20件儿童家具,零部件共1 084个,其中实木零部件共705个,通过加工相似性原理,取零件的3个关键结构特征进行分析,包括:零件长边方向中心线、长边方向外表面形状、短边方向外表面形状,依据工艺相似性,对零件进行分类;据此建立儿童家具零件族,并对零件族中零部件分布情况进行分析,将尺寸相差在2 mm内的零部件合并、尺寸值以合并前零件数量较多的为主,且向原规格或其1/2靠拢的方法对零件规格尺寸进行优化设计。结果为厚度规格种类减少了20种,宽度规格种类减少了12种,从而提高儿童家具的生产效率,降低生产成本,缩短研发周期。     

实木家具可持续发展的战略探讨

在分析我国实木家具产品风格、用材、结构,以及市场的基础上,对实木家具的资源战略。产品、市场战略进行了探讨,并对战略的实施提出了具体的措施。     

面向用户装配的实木家具榫卯结构设计

面向用户的可装配性设计是当前产品设计的一个主流趋势,也是实木家具榫卯设计的一个重要内容。通过分析实木家具榫卯特色及用户装配需求,指出了榫卯结构的优势与局限,并在此基础上提出了可装配性榫卯设计的主要原则和要求,随后通过借鉴现代设计理念,阐述了装配性榫卯结构的减量化、通用化、标准化及模块化等设计方法。最后结合案例,从榫卯类别和接合方式的角度,系统论证了可装配性榫卯结构的具体条件和做法,并给出了相关改进建议。将可装配理念和实木家具榫卯结构相融合,不仅可以提高实木家具的整体效益,适应现代生产生活方式变革,还能有机传承我国传统家具文化,推动传统榫卯结构的现代更新,甚至对其他产品结构的未来设计也能提供方法指导和经验借鉴。     

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。     

基于ABAQUS的实木椅座框架结构力学分析研究

随着计算机技术的迅速发展，有限元法被应用于众多工程类问题的非破坏性模拟测试。为提高家具产品研发效率，减少破坏性试验，以3种实木椅座框架结构为研究对象，通过试验法测定了框架材料桦木的部分力学性能参数，同时运用ABAQUS软件对材料强度及静载荷与冲击载荷下3种实木椅座框架结构的应力值进行分析比较。结果表明：ABAQUS软件应用于实木椅框架结构受力分析可行；在恒定载荷1 600 N情况下，3种实木椅框架结构中模型3的应力值最小，为最佳静力学结构；在相同冲击力下，模型2整体受到的应力最小，动力学结构最佳。该研究为家具企业产品设计及实现成本节约提供参考。     

浅谈实木家具在室内装饰中的雕刻视觉审美——以“第八届中国林业学术大会”为例

<正>在室内的装饰中,家具除了具备实际的使用功能外,还具备着空间视觉审美的效果,利用家具上所雕刻的图案以及家具的摆放对室内装饰进行设计,来突出人们的视觉审美。其中,以实木家具为例,实木家具所展现出来的美学在内容与形式上都具有一定的特殊性,实木家的整体结构、组合的方式以及家具上所雕刻的图案等的灵活性,都导致实木家具在室内的装饰上被应用的更加广泛。实木家具的设计主要体现在对家具的雕刻与结构的构造、摆放上,并且要结合室内装饰设计的实际情况进行合理的调整,进而赋予实木家具视觉审美的价值。另外,我国的雕刻技术已经被流传千年之久,是一门具备技术性与文化性的工艺。     

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。     

面向制造和装配的实木茶几模块化设计

以实木茶几完整的设计实践为例,阐述面向制造和装配的实木茶几模块化设计过程,为实木家具领域的设计者提供参考。遵循面向制造和装配的基本原则,采用模块化设计方法,对实木茶几进行产品零部件模块化设计。结论:模块化设计方法作为产品设计中有效的设计方法已经得到广泛应用,板式家具设计中应用模块化设计已经成功实施大规模全屋定制模式,实木家具设计需要具体分析,标准化接口设计和标准部件规格是产品模块化设计的基础。     

现代实木家具的造型设计研究

提出现代实木家具造型设计手法。从面板造型、材料自然特征、整体造型外观3个方面对板式、板木家具以及现代实木家具三者间的造型特征进行对比分析。结果表明:板式家具造型特征为方、平、直、板、薄;现代实木家具造型特征为圆、鼓、曲、线、厚。板木家具与实木家具差异性仅为"面板平"这一特点上,面板造型是设计的切入点。保持木材自然美可以加强造型整体感观的木质感。对实木家具进行板式化处理,是现代实木家具造型设计的一个可行方向。     

实木定制家具的设计生产瓶颈与解决途径

通过对YH家居材料有限公司的实木定制家具生产线进行调研,归纳实木家具定制化生产的现状,对比实木家具和板式家具在定制中的不同之处,总结出目前实木定制家具企业设计和生产中的瓶颈问题。希望通过引入成组技术,编码技术,搭建实木定制家具设计生产系统和实木家具标准零部件库的作用,为实木定制家具生产企业解决瓶颈问题提供一定的参考。     

快装式抽屉箱框结构设计研究

为实现拆装式家具在售后安装环节简单高效、快速安装,对实木抽屉快装结构进行了进一步研究。通过系统分析抽屉的各种结构方法及其在拆装中的可行性,遵循快装式结构设计基本原则,提出了一种可简单快速装配的抽屉结构。新型结构利用旋转变形的方式,结合实木箱框结构中的滑动燕尾榫,实现了抽屉的扁平化包装和快速安装,为快装式家具的结构设计提供了一种新思路。     

当今实木家具产品主流设计理念概览

实木家具是中国家具市场的主要产品类型之一。随着人们审美意识的变化、木材加工及相关技术水平的提高,实木家具的设计也在不断创新。近年来,实木家具产品设计主要体现自然设计、有机形设计、木材与多种材料的混搭、轻量化设计、可拆装设计、精致装饰设计等理念。     

实木家具异形零部件生产线平衡优化研究

为解决实木家具异形零部件生产线平衡问题,通过调研企业实木异形零部件的工艺流程和生产线情况,以实木圆凳产品为例,对其主要工艺设备及技术进行分析,发现其生产线存在的问题;结合程序分析取消-合并-调整顺序-简化（eliminate-combine-rearrange-simplify,ECRS）原则,从人、机、料、法、环五个方面探究实木家具异形零部件生产线不平衡的原因;在此基础上,采用平衡优化原理,构建实木家具异形零部件平衡优化思路和方法,包括：平衡模型构建、瓶颈工序确定、工时测定、平衡参数计算等。比较优化前、后的实木圆凳生产线,负荷率由33.33%提高到83.33%,平衡率由12.22%提高到19.39%,平滑指数由38.79下降到33.89,生产效率提高25%,零部件运输距离最高下降53.80%。研究不仅为实木家具异形零部件的生产工艺优化提供了思路,也为实木家具的高效加工和生产线优化提供了参考依据。     

基于稳健设计思想的家具结构优化设计

总结家具结构设计中存在的问题,探索系统、科学、定量且操作性强的家具结构设计方法以提高低质材家具结构强度和稳定性,降低生产成本。引入结构稳健设计思想和田口实验法,利用有限元软件结构模拟分析优化家具结构的外观和强度设计。有限元软件可以降低家具结构设计的复杂程度,提高设计效率;合理利用稳健设计田口实验法可以提高家具结构的稳定性,降低成本。     

基于TRIZ理论的可成长性儿童实木椅创新设计

随着儿童家具在中国的需求量不断增加,家具设计者们不断地寻求中国儿童家具发展的新方向。另外,由于儿童家具的寿命普遍较短,一般只适合儿童成长时期某一阶段的使用,造成了资源的浪费,而可成长性儿童家具能够解决这一问题。因此,笔者寻求一种科学有效的方法对儿童实木座椅进行创新设计并很好体现其可成长性。对市面上现有儿童座椅进行充分调研分析、定位,确定初步设计方案,结合发现问题解决理论(TRIZ)分析其所存在的矛盾,构建基于TRIZ理论的产品创新设计流程,继而运用有效的TRIZ工具,对方案所存问题进行解决、创新和完善,得出最优方案。运用科学的TRIZ理论能快速有效地针对性分析、解决儿童实木椅设计过程中存在的实际问题,不仅实现了实木座椅能满足儿童在不断成长过程中可以长期使用,而且实现了多功能性。     

儿童家具柔性制造的关键技术与实践

针对儿童家具存在的设计缺陷与质量问题,提出儿童家具的柔性制造,通过柔性化设计、柔性化生产以及信息化管理来克服儿童家具功能、款式、质量的需求对生产带来的影响,降低生产成本、缩短研发周期,有助于企业快速响应市场,生产出真正适合儿童的家具,为其营造一个良好的成长环境。     

实木家具开裂变形原因和改进措施

该文通过对家具工厂的调研发现,造成实木家具产生变形开裂的主要原因为设计不合理、干燥设备落后、干燥工艺不成熟、使用方法不当等,在此基础上提出防止实木家具发生开裂变形的改进措施,以期为实木家具质量的改善提供帮助.     

木制家具实木拼板工艺及影响因素

自从我国加入WTO以后,木制家具出口量大幅度增加;加之近期美国对我国出口的木制卧房家具提出反倾销案,众多家具制造商对提高产品的质量,降低产品成本呼声愈来愈多。在木制家具成本中,实木拼板占30％-70％。本文就实木拼板工艺,提高出材率措施及影响胶合质量因素进行探讨。