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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(duì)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(shì)。但是對(duì)梓木材料性能和家具強(qiáng)度分析的研究幾乎沒(méi)有。對(duì)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(guò)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(guò)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(lái)的果木家具制品的藝術(shù)魅力也會(huì)大打折扣。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB T10357-89》中對(duì)家具結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度測(cè)定多是通過(guò)對(duì)家具產(chǎn)品進(jìn)行破壞性試驗(yàn)測(cè)定，對(duì)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(wú)法對(duì)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(cè)定提供科學(xué)定量的設(shè)計(jì)依據(jù)。近年來(lái)很多研究者采用有限元分析法對(duì)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(lái)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(wèn)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(lái)解決建模問(wèn)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(guó)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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