论文摘要
本文对国内外家具力学研究现状和趋势进行了归纳讨论,并对现代红木家具力学性能检测方法进行了有关研究。在此基础上提出,有限元分析法及相应软件ANSYS适用于现代红木类家具非破坏性力学结构试验分析与设计方法的建立。因红木椅凳类家具结构较为复杂,文中讨论以这类家具为主,结论对其它类家具具有一定参考意义。作为ANSYS应用的前期基础,本文主要从软件所需材料性能参数,加载方式、大小和约束以及模型建立方面入手,做出了如下方面的探究：（1）材料弹性常数的测定；（2）外载荷的确定；（3）现代红木家具构件的简化方法与常见椅凳的分类。其中,材料弹性常数的测定采用电测法和三点弯曲法；外载荷主要参考国家标准、ANSYS软件、人体工学及其它相关研究进行确定；构件的简化方法通过Pro/E中的Pro/MECHANICA进行研究；而常见家具的分类则依据材料力学和家具力学的应用进行讨论。材料弹性常数测定方面,试验所得数据基本满足木材作为各向异性材料弹性常数间的关系,且变异系数小于20%。而抗弯弹性模量的倒数MOE-1与高和跨度之比的平方（h／l,）2的线性回归性好,大于0.974。这说明电测法和三点弯曲法是可靠的。外载荷主要从冲击载荷和静载荷两方面对满足ANSYS软件的外载荷加载点、加载方式以及约束条件进行了设定。并增加了横枨上和特殊误用情况下的几类外载荷。现代红木家具构件简化主要是应用Pro/MECHANICA软件对从几类典型构件中提取的主要几何尺寸建立的简化模型进行应力分析。通过原模型和简化模型的对比研究,提出这类应用软件的简化方法是可行的,但仍需对具体结构做出具体研究。分类主要按照材料力学原理对各构件主要受力情况以及对框架力学影响进行说明,并以相应的简化依据对由构件组成的部件做出分类,在此基础上参考明式家具的常见种类进行力学结构的分类。当然分类存在不完善的地方,这有待力学原理在家具上的进一步研究和有限元的实际应用加以解决。