基于AHP-TOPSIS法的儿童卧房家具设计研究

针对儿童卧房家具设计的方法和评价,采用层次分析法(AHP),构建儿童卧房家具设计要素的判断矩阵,确定各要素的权重并应用实例,采用逼近理想解排序法(TOPSIS),通过对方案评分求得的初始评价矩阵进行加权标准化处理,计算评价对象的正负理想解及相对贴进度,对方案进行优劣排序。结果显示:结构安全、材料环保性、尺度可调、学习、储物是儿童卧房家具设计主要影响要素。在根据要素权重排序设计的3个方案中,方案1为最优设计方案。结合层次分析法与逼近理想解排序法构建的评价模型,能够尽可能减少设计决策的主观性影响,使决策中的设计方案更加科学合理,对儿童卧房家具设计方面有一定实用价值。

C2C理念下的木家具回收利用及回收流程体系研究

针对目前废旧木家具不断堆积、闲置、浪费对生态环境造成负担的问题,通过了解木家具回收利用特点,基于C2C“从摇篮到摇篮”的绿色可持续发展理念,从重复利用、循环利用、再生利用三方面,探析木家具回收处理并再次利用的方式。根据废旧木家具的破损程度及特征两个要素对所回收的木家具进行合理分类,针对其类型特点进行再创新及再利用。在此基础上,探究木家具回收处理流程体系,通过对废旧木家具的合理分类及利用,实现旧家具的循环使用与再创造,最大程度完成资源利用。为推动可回收木家具的绿色发展、有效利用木材资源以及适应市场变化提供参考。

基于IE及整数规划理论的家具生产线平衡优化

为解决S企业门扇生产线平衡性差、效率低等问题,本文从定性与定量相结合的角度提出了优化方案。首先,采用传统工业工程方法对生产线进行定性改善;然后,建立以生产节拍最小化为目标的0~1整数规划模型,并利用Lingo软件进行求解;最后,通过对比生产线平衡指标以及Flexsim仿真,验证了方案的有效性。结果表明,该方案使生产线平衡率由51.04%提高至84.73%,平滑性指数由15.65下降至3.35,月模拟产能由350扇提升至570扇,对提高企业效率、增强企业竞争力具有重要意义。

人工林速生材高值化利用研究进展

随着禁止天然林商业性采伐政策的实施,人工林速生材高值化利用成为缓解我国当前木材供需矛盾的重要途径。简述了国内外速生材改性相关技术与工艺研究现状,介绍了物理改性和化学改性的几种方法,以期为我国人工林速生材功能性改良与高值化利用提供参考。

界面处理对木塑复合材料力学性能影响研究

以木粉添加量为变量,探究了木塑比对木粉/高密度聚乙烯(WF/HDPE)复合材料力学性能的影响,并分别采用硅烷偶联剂处理木纤维、在聚合物中添加MAH-g-HDPE增容剂、偶联剂与增容剂双添加处理三种方法制备复合材料,探究3种处理方式对WF/HDPE复合材料力学性能的影响。结果表明:当木塑比为4∶6(WF∶HDPE=4∶6)时,制备得到的复合材料力学性能最佳。单独添加硅烷偶联剂A-171或增容剂MAH-g-HDPE均能有效改善复合材料的综合力学性能,但两者共同处理后,可使复合材料获得更优的力学性能。

户外用木材耐光老化技术研究进展

概述了木材光降解机理,主要从涂饰处理和改性处理两方面介绍了国内外木材耐光老化技术,分析了不透明涂层、透明涂层、表面添加剂复配涂层、木蜡油和化学改性、预处理固色等耐光老化处理技术的优缺点,为户外木质产品的耐老化技术研究提供参考。

多壁碳纳米管表面改性对木塑复合材料性能的影响研究

首先采用超声对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行表面处理,确定分散性能最佳的超声处理时间,再选用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、聚乙二醇(PEG2000)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)以及硅烷偶联剂A-171(乙烯基三甲氧基硅烷)结合超声振荡对多壁碳纳米管进行表面预处理。然后将改性后的多壁碳纳米管与高密度聚乙烯(HDPE)、木粉熔融共混、模压成型,并对制得的复合材料样品进行电、热、力学性能的相关测试。研究表明:经A-171表面改性的多壁碳纳米管木塑复合材料电阻率下降幅度最大,力学性能提升最高,经PEG表面改性的多壁碳纳米管木塑复合材料的热导率提升幅度最大。

新工科下工业设计发展路径及人才培养研究

高校课程体系是培养人才目标实现的根本保障和重要支撑,通过研究“新工科”背景下工业设计人才培养课程、培养目标及方法,从构建高校工业设计发展、建设人才体系、探索教学新模式、构建新课程体系、健全评价体系、建设新平台六个方面入手,分析当前新工科背景下工业设计课程体系,以《设计材料与工艺》课程为例,研究其发展路径,进而对新工科设计学专业课程体系提出明确的培养目标和教学实践模式,建立并优化多学科融合课程,以适应“新工科”建设对工业设计专业人才的需求。

“中国的椅子”聚艺·东阳

2020年恰逢我国全面建成小康社会,实现第一个百年奋斗目标的关键之年,同时也是新冠疫情防控常态化,深刻改变人们生活方式的一年。为破解木雕红木家具产业发展困境,中国林业产业联合会与东阳市人民政府合力坚持运作"中国的椅子"创新平台,继续发挥该平台融通作品资源、产业基础与市场渠道的重要功用。

基于响应面法与MOGA算法的竹集成材榫接合椅子节点力学分析及优化

竹集成材是符合“双碳”目标的可持续发展绿色材料,具有“以竹代木”的巨大潜力。本研究借助竹集成材优良材料性能,基于榫卯结构特性,以竹集成材榫接合椅子为例,运用有限元法(FEM)进行椅子静载荷及耐久性分析,探究竹集成材榫接合椅子及榫接合节点力学特性,搭建响应面模型求解竹集成材T型椭圆榫接合节点榫卯尺寸与其最大等效应力、总形变和最小安全系数的关系,并运用MOGA多目标遗传算法以形变最小化、安全系数最大化为优化目标,进行榫卯尺寸优化。结果表明:竹集成材榫接合椅子静载荷分析所得椅子最大等效应力为6.818 MPa,位于座面大边与椅后腿榫接合节点;最大等效应变值为4.245×10^(-3),位于椅子扶手与椅后腿榫接合节点;椅子发生的最大形变为4.433 mm,分布在椅子靠背位置。椅子耐久性分析所得最大等效应力及最大等效应变均位于椅子扶手与椅后腿榫接合节点,分别为4.999 MPa和3.113×10^(-3);椅子整体发生的最大形变为3.251 mm,位于椅子靠背上端。由竹集成材T型榫接合节点响应面分析可知,椭圆榫接合节点的最大等效应力及最大形变随着榫头厚度a及榫头长度l的增大而减小,安全系数随之增大,榫卯尺寸对T型榫接合节点力学强度的影响以榫头厚度a和榫头长度l为主,榫头宽度b影响不显著。运用MOGA算法优化竹集成材椭圆榫尺寸,优化结果与实际试验结果的相对误差为3.93%,相对误差较小,证明优化方法及结果有效。本研究为竹集成材椭圆榫的加工生产提供参考,并为竹集成材榫接合椅子的榫卯尺寸设计提供科学优化方法。

面向数字化制造的圈椅榫卯结构设计

传统圈椅结构繁复、其制作工艺要求较高,部分结构加工难度大,导致数控机床加工过程效率较低。以圈椅作为研究对象,结合现有数控机床加工特点和实木榫接合技术要求,将圈椅中不适宜数控加工的楔钉榫和直角榫进行结构改造设计,基于新结构建立圈椅几何装配模型,利用有限元分析对圈椅模型进行静力学分析和抗疲劳性能测试。由此验证优化后的圈椅榫卯结构可确保其强度符合GB/T10357.3—2013《家具力学性能试验第3部分:椅凳类强度和耐久性》要求,以期为推进传统家具的数字化进程提供思路。

板式T型构件角接合多指标稳健优化设计

为增强板式家具角接合强度,提高家具结构质量的稳定性,对以18 mm厚刨花板为基材的T型构件进行角接合强度稳健优化设计。选取圆榫直径(6、8、10 mm)、圆榫长度(30、40、50 mm)、连接件种类(二合一连接件、三合一连接件、四合一连接件)及连接件长度(35、40、45 mm)为设计因素,采用L_9(3~4)正交表进行试验方案设计。使用ANSYA有限元软件,对构件进行模拟抗弯测试,将构件的形变量、连接件及圆榫的最大等效应力作为衡量指标,通过稳健设计田口法结合灰色关联分析法对板式T型构件角接合强度进行多指标稳健优化。结果表明:长40 mm的四合一连接件,配以长为30 mm,直径为8 mm的圆棒榫为本研究的稳健优化结果。选取各因素中间水平为初始对照组,优化后构件的形变量减少1.71 mm,连接件的等效应力减小207.94 MPa。虽圆榫的等效应力有所增加,但综合性能有所提升,灰色关联度由0.60增加至0.78,提高30%。试验证明:田口法结合灰色关联分析法可有效将板式家具研究中的多指标问题转化为单一问题进行研究,实现板式家具的稳健设计,进而实现家具结构质量稳定性的提升,延长家具的使用寿命。