基于ANSYS的新中式实木椅力学分析

摘要

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1600 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105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1.0788× 108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.