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梓木是江南四大名木之一，材質(zhì)優(yōu)良、堅(jiān)韌、富有彈性、抗震耐腐，且材色美麗典雅、紋理鎮(zhèn)密美觀，是建筑、造船、軍工和家具的上等用材。據(jù)現(xiàn)代木材學(xué)的研究結(jié)果表明，梓木的木纖維對紫外線有較強(qiáng)的吸收作用，木紋表而導(dǎo)管細(xì)微凹凸不平使光線散射，能減少眼睛疲勞和損傷。觸感溫暖且有良好的聲學(xué)性能和調(diào)溫、調(diào)濕等功能。如此優(yōu)良的物理性能決定了其作為家具用材的天然優(yōu)勢。但是對梓木材料性能和家具強(qiáng)度分析的研究幾乎沒有。對梓木家具進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度研究一方而是要使梓木家具在使用過程中能夠安全地承受施加在其上的載荷，提高其使用壽命，另一方而是為了避免出現(xiàn)梓木家具制品安全系數(shù)過大、家具制品粗大笨重的現(xiàn)象，這樣不僅浪費(fèi)資源，而且設(shè)計(jì)制造出來的果木家具制品的藝術(shù)魅力也會大打折扣。
國家標(biāo)準(zhǔn)《GB T10357-89》中對家具結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度測定多是通過對家具產(chǎn)品進(jìn)行破壞性試驗(yàn)測定，對于優(yōu)良珍貴木材為材料的實(shí)木家具產(chǎn)品，這種破壞性的試驗(yàn)顯然浪費(fèi)珍貴材料，經(jīng)濟(jì)性不好。另一方而這種整體性試驗(yàn)的結(jié)果也無法對家具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)反饋具體的強(qiáng)度數(shù)值，難以為家具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及力學(xué)性能測定提供科學(xué)定量的設(shè)計(jì)依據(jù)。近年來很多研究者采用有限元分析法對家具進(jìn)行分析，研究結(jié)果表明：在有限元模型合理的基礎(chǔ)上，有限元分析結(jié)果具有一定的可靠度。
有限元法是近年來在工程結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析中普遍采用的一種計(jì)算機(jī)輔助分析方法，已廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)、土木工程、航空航天等領(lǐng)域。已有研究表明，有限元理論應(yīng)用于家具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有一定的可行性，可使得家具設(shè)計(jì)更加科學(xué)與規(guī)范。
有限元法在家具工程中發(fā)展涉及到一個(gè)很重要的問題就是模型的建立，家具具有較多的構(gòu)件，復(fù)雜的曲而，以往的解決方案是Pro/E和ANSYS，本研究采用的是ABAQUS和SOLIDWORKS的聯(lián)合使用來解決建模問題。
在SOLIDWORKS中，按椅子各組成部件分別進(jìn)行建模(構(gòu)件帶有樺卯)，之后經(jīng)SOLIDWORKS裝配完成后，另存為x t交件，直接導(dǎo)入ABAQUS。材料采用梓木，材料定義為各向異性材料，選用表參數(shù)，構(gòu)件具體材料方向如圖所示，依照國家標(biāo)準(zhǔn)，在座而和靠背規(guī)定位置分別施加1100N和410N的荷載。各構(gòu)件接觸關(guān)系定義為綁定。本研究選用六面體C3D8R單元相較以往行業(yè)內(nèi)較多采用的四而體單元，具有更高的精度，能夠更好地模擬塑性、蠕變、膨脹、應(yīng)力硬化、大變形和大應(yīng)變的材料特性。
專業(yè)從事機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)│有限元分析│強(qiáng)度分析│結(jié)構(gòu)優(yōu)化│技術(shù)服務(wù)與解決方案
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