基于Solidworks的变形家具功能型结构仿真分析

国内各地房价的飞涨,小户型成为年轻人的首选,蜗居生活中对于家具功能性、储物空间最大化利用的要求越来越高,多功能家具成为市场必需品。多功能变形家具的设计不仅要考虑美观和功能,还要考虑结构的稳定安全。Solidworks是一款机械工程行业普遍应用的全参数化特征造型设计软件,不仅能快速创建与修改设计模型,还能分析模型各种物理性能,功能强大,但在家具领域应用较少。本研究选取笔者经调研后设计的变形家具床桌功能结构为对象,建立Solidworks装配体三维模型,依托Solidworks motion对其结构进行运动仿真分析,得出最大线速度为161 mm/s,最大角速度为13 deg/s。依托Solidworks simulation对其结构施加200 N均匀分布力及1 300 N集中力进行有限元仿真分析,得出最大应力分别为5.187×10~7N/m~2、3.592×10~8N/m~2,最大位移分别为5.022 mm、44.79 mm,最小安全系数为6.778、1.144。分析得出在施加200 N均匀分布力时该结构稳定,满足使用需求,在施加1 300 N集中力时该结构位移较大但最大应力仍在屈服强度内。根据仿真结果可以辅助笔者对该变形家具的结构进行设计优化,从而设计出安全可靠的多功能变形家具,同时也为Solidworks在家具领域中的应用及计算机辅助变形家具设计提供理论上的参考。