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有限元分析方法的核心思想是結構的離散化，即將實際結構對象假想地離散為有限個規(guī)則單元組合體，實際結構的物理性能可以利用對離散體的分析得出滿足工程精度的近似結果來代替。隨著計算機技術的普及和計算速度的不斷提高，有限元分析在工程設計與分析中受到了越來越廣泛的重視。
ANSYS主要功能包括實體建模、靜力學分析、動力學分析、熱分析、流體力學分析、禍合場分析和結構優(yōu)化設計等。我國家具的優(yōu)化設計研究起步較晚，技術水平較低，與國外的差距較大。為促進家具業(yè)的發(fā)展，應在設計中引入有限元理論和優(yōu)化設計技術，以提高設計質(zhì)量，縮短設計周期。ANSYS軟件的出現(xiàn)，為家具的優(yōu)化設計和可靠性分析等提供了一種方便有效的方法。
目前國內(nèi)應用ANSYS等有限元軟件在家具的力學分析與優(yōu)化設計中應用極少，且可操作性不強。實木家具的材料由于各向異性，不同種類的木材之間差異較大，且常用材料的有限元常數(shù)較多，測定需要較大的工作量，但板式家具的材料與結構相對簡單，因此本研究首先從板式家具最常見的結構單元擱板入手分析擱板內(nèi)部的應力場分布，揭示不同狀態(tài)下板件的危險區(qū)域，為板式家具的結構強度分析提供快速且直觀的方法，同時也為實木家具的有限元分析奠定了基礎。
①根據(jù)實際對象的特征，合理簡化分析模型，確定采用有限單元的類型，②定義材料屬性，③劃分網(wǎng)格，建立有限元模型。定義約束，②施加載荷，③通過分析確定有限元分析的選項并求解。
①查看分析結果，②檢驗分析結果。如果分析的結果與實驗值差別較大，應重新進行局部或全部網(wǎng)格的細化，再重新進行求解分析。自由放置的擱板是板式家具結構中最常見的板式單元，主要受力有集中載荷與均布載荷兩種。下面結合書柜的實際使用情況進行相應分析。書柜一般都設置有多塊水平自由放置的擱板，常見擱板跨度以400-500mm為宜，本研究分析時取擱板的尺寸為450mmx300mmx18mm(寬x長x厚)，常見最重的書籍幅面為16開本(184mmx260mm)、密度為87g/cm3，水平擱板規(guī)格450mmx300mmx18mm(密度0.778/cm3)，滿負荷時書的總重約147.68N，擱板自重18.33N，合計P=166.01 N均布載荷q=0.37N/mm-2。參考此載荷，本研究分析中采用的載荷為：集中載荷180N，均布載荷0.4N/mm。
專業(yè)從事機械產(chǎn)品設計│有限元分析│強度分析│結構優(yōu)化│技術服務與解決方案
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