第1章 绪论 1
1.1 板式家具结构强度国内外研究进展 2
1.2 本书的主要目的、内容和创新点 6
第2章 板式家具结构强度设计 9
2.1 概述 10
2.1.1 板式家具设计流程 10
2.1.2 板式家具结构设计中的32mm系统 12
2.2 板式家具设计常用基材 16
2.2.1 刨花板 16
2.2.2 纤维板 18
2.2.3 胶合板 19
2.3 人造板的黏弹性 20
2.3.1 刨花板的黏弹性 20
2.3.2 定向刨花板的蠕变性能 22
2.3.3 纤维板的蠕变和回复 23
2.3.4 木质层合板的动力蠕变 25
2.4 人造板的抗拉和抗压强度 27
2.4.1 刨花板抗拉和抗压强度 27
2.4.2 纤维板的抗拉和抗压强度 31
2.4.3 胶合板抗拉和抗压性能 33
2.5 人造板的抗剪强度 35
2.5.1 刨花板抗剪强度 35
2.5.2 纤维板抗剪强度 36
2.5.3 胶合板抗剪强度 36
2.6 人造板弯曲 38
2.6.1 刨花板弯曲 38
2.6.2 纤维板弯曲 40
2.6.3 胶合板弯曲 42
2.7 空芯板力学性能 43
2.7.1 空芯板刚度 43
2.7.2 表板和芯层应力 44
2.7.3 平板受力 45
2.7.4 栅状空芯结构 50
2.8 传统板式家具结构强度设计方法 51
2.8.1 柜体变形分析 51
2.8.2 搁板变形计算 52
2.8.3 横撑变形计算 54
2.8.4 排架结构受力分析 54
2.9 本章小结 60
第3章 有限元理论在板式家具结构强度分析中的应用 63
3.1 有限元理论及其应用 64
3.1.1 有限元法的基本思想及典型分析步骤 64
3.1.2 有限元法的分类 67
3.1.3 结构分析中的有限单元法 68
3.1.4 有限元法的特点及应用 69
3.1.5 有限元计算模型的建立 69
3.1.6 缩小解题规模的常用措施 74
3.1.7 计算结果的后置处理 77
3.1.8 有限元离散模型的有效性确认 78
3.1.9 有限元法和算法软件的发展 80
3.2 ANSYS软件在板式家具结构强度分析中的应用 81
3.2.1 ANSYS软件简介 81
3.2.2 ANSYS的组成 82
3.2.3 ANSYS的特点 82
3.2.4 ANSYS的典型分析过程 83
3.2.5 ANSYS建模方法 85
3.2.6 划分网格 86
3.2.7 加载和求解 87
3.2.8 结果分析 87
3.2.9 利用ANSYS建立板式家具有限元模型 88
3.2.10 关于考虑板式家具制造材料蠕变情况的应力与变形计算问题 90
第4章 板式家具结构强度研究 93
4.1 板式家具角部连接强度设计 94
4.1.1 角部接合强度研究历程 94
4.1.2 板式家具角部连接方式 95
4.2 板式家具的角部接合型式及接合强度计算分析 97
4.2.1 板式家具角部接合形式 97
4.2.2 问题描述 97
4.2.3 有限元计算模型的构建 99
4.2.4 计算结果与分析 99
4.2.5 小结 104
4.2.6 实验对比 105
4.3 二合一及三合一连接件连接性能的计算与分析 105
4.3.1 模型参数 105
4.3.2 有限元计算模型的构建 107
4.3.3 计算结果与分析 107
4.3.4 小结 112
4.3.5 实验对比 112
4.4 圆榫直径对连接性能影响分析 112
4.4.1 圆榫连接简介 112
4.4.2 国内外研究现状 114
4.4.3 模型参数 116
4.4.4 有限元计算模型的构建 117
4.4.5 计算结果与分析 117
4.4.6 小结 123
4.5 本章小结 123
第5章 优化设计 125
5.1 概述 126
5.1.1 优化设计的发展 127
5.1.2 优化设计的目的 127
5.1.3 广义最优化方法的种类 128
5.2 优化设计的数学模型及解题步骤 128
5.2.1 优化设计的数学模型 128
5.2.2 最优化方法的解题步骤 130
5.3 直接搜索数值解法 131
5.3.1 进退法 132
5.3.2 黄金分割法 134
5.3.3 二次插值法 137
5.3.4 随机搜索法 139
5.4 利用ANSYS软件进行优化设计 141
5.4.1 ANSYS优化设计过程 141
5.4.2 ANSYS优化方法 143
5.4.3 ANSYS优化工具 144
5.4.4 子问题近似方法 145
5.5 书柜搁板连接件位置优化设计 146
5.5.1 优化设计意义 146
5.5.2 问题描述 146
5.5.3 优化设计分析 146
5.5.4 计算结果及分析 147
5.6 连接件长度优化设计与分析 148
5.6.1 优化设计意义 148
5.6.2 问题描述 149
5.6.3 优化设计分析 149
5.6.4 计算结果及分析 149
5.7 本章小结 151
第6章 书柜强度分析 153
6.1 整体强度分析 154
6.1.1 问题描述 154
6.1.2 ANSYS有限元模型的建立 154
6.1.3 计算结果及分析 156
6.2 搁板局部强度分析 170
6.3 搁板支撑件位置优化设计 174
6.4 本章小结 176
附录1 搁板支撑件位置优化设计程序 179
附录2 书柜尺寸图 181
附录3 书柜整体强度分析程序 183
参考文献 207