实木框架式家具结构的力学性能设计要素分析
家具力学性能是什么
家具力学性能是什么一、定义力学性能是指家具材料在不同环境下，承受各种外加载荷，如压缩、持续加载、弯曲、扭转、耐久性、冲击等时所表现出的力学特征，力学性能不达标，会影响家具使用寿命及使用安全性。
[1]二、家具力学测试分类1 、家具产品的稳定性在载荷作用下家具具有的抗倾翻能力。
这是表现家具在使用中保持体位稳定的一项性能指标。
家具在使用时可能会遇到一些属于正常范围的特异情况。
例如人坐在椅子上前倾或后仰，或者蹬踩，可能会顿翻；柜子的上层抽屉拉出后可能会使柜体前倾等。
家具在遇到这种情况下应具有保持稳定的能力。
这种性能可以通过家具稳定性试验进行测定。
测定家具稳定性项目如椅类、柜类水平牵引稳定性，柜类的抽屉、拉门、搁板垂直加载稳定性试验等。
2、家具产品刚度性能家具在载荷作用下抵抗变形的能力为家具的刚度。
家具在受到载荷后往往要发生变形，家具的刚度高则出现变形小，否则会出现较大的变形。
例如柜类家具在受到水平推压时，其节点部位就会出现角位移，使框架错位。
床的床头板、桌面也会因为受水平的力而引起节点错位发生变形。
实际使用时，家具应该具有抵抗这种变形的能力。
对家具来说刚度要求不是很高的，在合理的承重下不会产生过大的变形，能够保证家具结构的稳定和牢固就可以了。
测定刚度的检验项目，如柜类侧面水平加载、桌面垂直加载、测量家具产生的最大变形量、由变形量表示家具的刚度。
3 、家具的强度家具在载荷作用下，不发生不允许的破坏的能力。
这是家具一项重要的力学性能指标。
载荷是由静载荷和动载荷两种形式表示。
静载荷强度表示家具所具有的最大承载能力。
它反映家具的安全使用范围。
其中包括正常使用条件和偶然遇到的可允许的误用情况。
例如桌面被人坐站或者堆放重物床板被多人集中坐在一侧等异常情况。
这些都要求家具有是够的静载荷强度能够承受超常的负载。
另外，家具在使用中以常会受到动载荷的作用，如椅面、桌面被人体猛力坐下或被重物撞击等?这都要求家具还必须具有足够有承受动载荷能力?以承受一次或重复性的动载荷。
木材的力学性能参数分析整理
木材的力学性能参数目录1.1木材的力学性质………………………………………………P32.1木材力学基础理论……………………………………………P3~ P82.1.1应力与应变2.1.2弹性和塑性2.1.3柔量和模量2.1.4极限荷载和破坏荷载3.1木材力学性质的特点…………………………………………P8~P203.1.1木材的各向异性3.1.2木材的正交对称性与正交异向弹性3.1.3木材的粘弹性3.1.4木材的松弛3.1.5木材塑性3.1.6木材的强度、韧性和破坏3.1.7单轴应力下木材的变形与破坏特点4.1木材的各种力学强度及其试验方法………………………P20~ P284.1.1力学性质的种类5.1木材力学性质的影响因素…………………………………P28~ P315.1.1木材密度的影响5.1.2含水率的影响5.1.3温度的影响5.1.4木材的长期荷载5.1.5纹理方向及超微构造的影响5.1.6缺陷的影响6.1木材的允许应力…………………………………………P31~ P336.1.1木材强度的变异6.1.2荷载的持久性6.1.3木材缺陷对强度的影响6.1.4构件干燥缺陷的影响6.1.5荷载偏差的折减6.1.6木材容许应力应考虑的因素7.1常用木材物理力学性能……………………………………P34~ P36 1.1木材的力学性质主要介绍:木材力学性质的基本概念、木材的应力—应变关系；木材的正交异向弹性、木材的黏弹性、木材的塑性；木材的强度与破坏、单轴应力下木材的变形与破坏特点；基本的木材力学性能指标；影响木材力学性质的主要因素等。
1.1.1木材的力学性质：木材在外力作用下，在变形和破坏方面所表现出来的性质。
1.1.2木材的力学性质主要包括：弹性、塑性、蠕变、抗拉强度、抗压强度、抗碗强度、抗减强度、冲击韧性、抗劈力、抗扭强度、硬度和耐磨性等。
1.1.3木材力学性质的各向异性：与一般钢材、混凝土及石材等材料不同，木材属生物材料，其构造的各向异性导致其力学性质的各向异性。
实木框架式家具结构的力学性能设计要素分析
实木框架式家具结构的力学性能设计要素分析家具设计包括家具的造型设计、功能设计、比例尺度的设计、结构及力学性能的设计、加工工艺的设计等众多环节，对造型、功能等的设计一直以来人们探讨得很多。
然而,在实际设计中家具的结构及力学性能的设计却常常被设计师容易忽视，且较难掌握的部分。
家具的结构及力学设计涵盖家具结构及接合形式、构件的构成形式、材料的性能、家具的受力及力学特性等许多方面。
与板式家具相比，实木框架式家具因材料、结构体系、家具构成类型等多方面的因素,其结构力学的设计更复杂，要综合考虑的因素也更多。
本文就从实木家具的材料特性、使用中的受力情况等方面对实木框架式家具的结构及力学性能设计的几个基本要素进行了探讨。
1.木材的力学特性１.1 实木框架式家具常用材料(1)木材中国传统实木框架式家具常采用木质坚硬、纹理细腻优美、具有独特色泽的硬木为主要材料,如紫檀、花梨、鸡翅木、乌木等。
由于这类材料的色泽皆呈现出不同程度的红色,因而人们又习惯于把以这些优质硬木为材料的家具称为红木家具。
但现代对红木的概念与传统有所不同，根据红木国家标准GB/Ｔ1８107－2000的规定，确定了2科5属8类的33个树种为红木。
其隶属于紫檀属、黄檀属、柿属、崖豆属及铁刀木属，归为紫檀木、花梨木、香枝木、黑酸枝木、红酸枝木、乌木、条纹乌木和鸡翅木８类。
这些木材绝大多数是从东南亚、热带非洲和拉丁美洲进口,材质坚实致密，具有优良的加工性和装饰性。
除了这些材质优良的硬木外,中国传统家具也采用如榉木、楠木、桦木、黄杨等非硬木。
按照王世襄先生对明式家具非硬性木材的分类可分为十一类即榉木、楠木、桦木、黄杨、南柏、樟木、柞木、松木、杉木、楸木、椴木。
这些材料在.美.林.家具中被广泛应用。
在现代实木框架式家具中，常采用的木材有榆木、榉木、水曲柳、楸木、核桃木、橡木、桦木、杉木、松木等。
对这些木材的物理力学性能的了解是家具结构及力学设计的基础之一。
（2)附属用材除了木材以外,实木框架式家具也会采用一些非木材的附属用材,用于结构的连接、加固、装饰等构件。
第三章--木质家具结构及结构设计概要
（4）箱框的搁板接合：若搁板为拼板件用直角多榫跟旁板接合 ，较牢固 。若为其它板式部件宜于用圆榫 。槽榫接合可以在箱框构成后才插入中板 ， 装配较方便 ，但对旁板有较大削弱，慎用。
此种结构用于桌、椅类家具的支架三向接合 ，是现代家具常用的工艺结构。
3 .2 .2 .6 木框嵌板结构 在框架内嵌入人造板、实木板、玻璃、镜子等 ，统称为木框架嵌板。 （ 1）嵌板的方法
①槽榫法嵌板 ②裁口法嵌板
（ 2） 嵌板的技术要求 （ 3） 木框嵌板结构设计要点
家具结构设计
3.3 板式家具结构设计
3 .2 . 1 . 3 圆榫接合技术要求
圆榫接合时 ，可以一面涂胶也可以两面（榫头和榫眼）涂胶 ，其中两面 涂胶接合强度高 。如果一面涂胶应涂在榫头上，使榫头充分润胀以提高接合 力 。常用胶粘剂为冷固型脲醛树脂胶和聚醋酸乙烯酯乳液胶。 圆榫两端应倒角 ， 以便装配插接；表面沟纹最好用压缩方法制造， 以便存积 胶料 ，接合后榫头吸湿膨胀效果好，可以提高接合力 。圆榫直径一般为被接 合工件厚度的2/5~ 1/2, 圆榫长度一般为直径的3~4倍。
3 .2 . 1 . 5 梳齿榫接合技术要求
梳齿榫接合形式主要用于短料接长 ， 其榫头与榫槽也可一次铣削加工 ， 接合强度一般可达到整料强度的70%～80% 。装配时齿间涂胶，纵向加压挤 紧 ，侧向轻压防拱。
3 .2 .2 框式家具基本零部件结构形式
3 .2 .2 . 1 实木拼板结构
采用特定的接合方式将窄木板拼合成所需幅面的板材称为实木拼板， 其常用于各类家具的门板、台面及椅凳座板等实木部件中 。拼板的结构应 便于加工、接合牢固、形状尺寸稳定 。一般要求为：每块窄板宽度一般不 超过200mm,且树种、材质、含水率应尽可能一致。
木材力学性能(参考)
及含水率有关。
（3）蠕变与松弛对工程的影响
（4）木材蠕变特性研究简介
木材的蠕变特性曲线是一 粘弹性曲线。
(t ) J (t ) 0
木材的蠕变变形由三个部 分组成：
第一部分 是由木材内部高度结晶的微纤丝构架而引起的 弹性变形，这种变形是瞬间完成；
（4）木材蠕变特性研究简介
第二部分是链段的伸展而 引起的延迟弹性 变形，这种变形 是随时间而变化 的； 第三部分是高分子的相 互滑移引起的 粘性流动。
木材横纹抗压强度测定试样与受力方向 1-径向全部抗压 2-径向局部抗压
针叶材及阔叶树环孔材径向受压 时应力与应变间的关系
5.2.3 木材的抗弯强度
5.2.3.1 木梁承受弯曲荷载时应力的分布特点 木材抗弯强度是指木材承受逐渐施加弯曲荷载的最大能力， 可以用曲率半径的大小来度量。它与树种、树龄、部位、含 水率和温度等有关。 木材抗弯强度亦称静曲强度，或弯曲强度，是重要的木材力 学性质之一，主要用于家具中各种柜体的横梁、建筑物的桁 架、地板和桥梁等易于弯曲构件的设计。静力荷载下，木材 弯曲特性主要决定于顺纹抗拉和顺纹抗压强度之间的差异。 因为木材承受静力抗弯荷载时，常常因为压缩而破坏，并因 拉伸而产生明显的损伤。对于抗弯强度来说，控制着木材抗 弯比例极限的是顺纹抗压比例极限时的应力，而不是顺纹抗 拉比例极限时应力。
第二节、框式家具基本部件的结构
1、箱框角接合
直角接合
斜角接合
2、箱框中撑接合
★3、箱框设计要求
（1）承重较大的箱框，如衣箱、抽屉、仪器 盒等宜用拼板，采用整体多榫接合；作 围护用的箱框，如柜梯，宜用板式部件， 不宜用整体多榫，可采用其他接合方式。 （2）各种斜角接合都有使板端不外露，外表 美观的优点，用于外观要求较高处，但 接合强度低，如结构允许，可再加塞加 强。 （3）箱框中板结合中，直角多榫对旁板削弱 较小，亦较牢固，但它仅适用于拼板制 的中板；板式部件宜于用圆榫；槽榫接 合可以在箱框构成后才插入中板，装配 方便，但对旁板有较大削弱，慎用。 （4）用板式部件构成柜体箱框，起角部及中 板均宜采用连接件接合。
★三、木框（框架）
框架是框式家具的基本结 构部件，也是框式家具的受 力构件，框式家具由一系列 的框架构成。最简单的框架 由纵横各两根方材通过榫接 合而成，有的框架有嵌板， 有的嵌玻璃，有的是中空的。 纵向的方材称“立挺”， 横向的方材称“帽头”； 如框架中间再加方材，纵向 的称“立档”，横向的称 “横档”。
透 榫 镶 端 法
※（3）斜角透榫镶端法
它具有前两种镶端法的优点，并看不到木材的端表面，是 我国古代家具中常用的镶端结构。 （4）胶贴三角木条镶端法 加工简单，多用于一般的板面镶端。
胶贴 三角 木条 镶端 法 矩形 木条 镶端 法
斜角 透榫 镶端 法
三角 木条 镶端 法
★★3、拼板的结构设计要求
竖放木框
平放木框
2）斜角接合
斜角接合较美观，但强度略低，用于外观要求较高的家具，包括各 类框架的中框、立框、椅子和桌子的前脚撑等。
单肩斜角榫：强度较高， 适用于门扇边框等仅一面 外露的木框角接合， 暗榫适用于脚与望板间的 接合。 单肩斜角榫 双肩斜角明榫：强度较 高，适用于柜子的小门、 旁板等一侧边有透盖的 木框。 双肩斜角明榫
家具形态设计中的结构形态设计
家具形态设计中的结构形态设计通常，物体形态的存在必须依赖于物体本身的结构。
一切物体要保持自己的形态，必须要有一定的强度、刚度和稳定性的结构来支撑。
家具产品的形态也是如此。
结构在家具产品中的地位，如同人体的骨架对人的重要性一样。
一件家具产品，如果没有像骨架一样的结构来连接和支撑，也许只是一堆废料，既不能构成产品的形态，也满足不了使用功能。
一件优秀的家具产品，必然要使用具有一定强度的材料，通过一定的接合方式来实现其功能和基本要求，同是还应注重其审美功能和结构的新颖独特。
家具产品的结构强度是实现其基本功能的基础。
没有一定强度的家具产品，无论外表怎么优美华丽，也只是虚有其表，根本满足不了使用功能。
然而家具产品的结构构成需要通过一定的接合方式才能完成。
在家具产品中，除了一些传统的接合方式仍在沿用外，为适应家具产品“可拆装”的要求，连接件接合是使用最多的方式。
由家具产品结构的形式特点所决定的家具产品形态可以称之为家具的结构形态。
家具产品的结构形态主要表现在两个方面：一是由于内部结构不同而被决定了家具外观形态；二是家具的结构形式直接反映在家具的外观上。
因此，研究家具产品的结构形态，可以从以下几个方面着手：家具产品结构形态的意义；家具产品的结构形态与接合方式；家具产品的内在结构形态与外在结构形态及其表现形式；家具产品形态设计与结构创新。
1、家具产品结构形态的意义家具产品之所以表现出它特有的结构形态类型，其意义是二：一是创造出家具产品应有的使用功能；二是保证家具产品具有足够的强度和稳定性特征。
家具作为一种工业产品，首先应该具有使用功能。
家具产品的功能特点是通过人的使用体现出来的，而家具产品的结构形式是体现其功能的具体手段。
工业设计能否充分体现功能的科学性、使用合理、舒适、安全、省力和高效等都反映出产品结构是否合理、造型是否全宜。
除了满足使用功能外，家具产品的某些外部结构还具有审美功能。
例如中国传统家具中椅子腿上的横档和矮老，以及桌腿间牙条、牙板和桌腿与桌面间牙头等的使用，不仅加强了各个零、部件之间的强度，实现其应用的使用功能，还起到了很强的装饰作用。
杨木胶合板沙发框架的制作工艺与结构性能分析报告
3）设计沙发框架的结构组成，并确定零部件的材料、形状及尺寸。
4）用钻孔法，复制各零部件的形状，作为下料的样模。
5）在下料样模上，注明零件的位置、名称、材料、厚度、连接方式等。
2.1.2 框架打样在木胶合板上按样模画线，合理配料；采用推台锯机带锯机等设备开料，然后进行整体组装打样。
主要工艺流程：1）排样和锯切：是家具生产配料工艺的重要组成部分。
根据模，对沙发框架零部件按规格进行分类，统筹用材，一次性配齐多种规格零部件，可最大程度地提高原料的出材率。
2）分体组装：沙发框架主要由3部分所组成，即沙发座框、沙发背框和沙发扶手框。
选用合适的接口形式和连接方式，将配料后的零件分别组装成座框，背框及扶手框。
3）整体组装和边角打磨，沙发座框、背框及扶手框完成整体组装与加固后，用打磨机修整边角部位，避免尖角，去除毛刺。
木胶合板沙发框架试样如图1所示，整体造型主要通过木胶合板零部件的曲（直）边组合与叠加来体现。
座框上、下层由曲边木胶合板分别拼接而成，用立柱固定，相邻立柱错开紧贴于上、下层木胶合板座框的外边。
背框由靠背横挡板、顶板及立柱板组成，其零部件曲边形状取决于沙发造型的需求。
扶手框架由顶板、立柱、横档、及受前半组成。
与实木原料相比，木胶合板更易于实现异型曲面造型，而且零部件的加工方法简单，可省去实木方材胶接、榫加工等复杂工序，适应流水化、高效化生产的要求。
2.2 性能检测木多层胶合板应用于沙发框架生产，不仅要求体现沙发外观造型的美观，而且要确保框架的力学强度满足使用要求，避免沙发在使用过程中发生框架变形现象。
本试验主要进行了零部件角部抗弯刚度测试，为选择适宜的接口形式或连接方式提供依据，并检测框架的整体稳定性与耐用性。
2.1.2 框架打样在木胶合板上按样模画线，合理配料；采用推台锯机带锯机等设备开料，然后进行整体组装打样。
主要工艺流程：1）排样和锯切：是家具生产配料工艺的重要组成部分。
根据模，对沙发框架零部件按规格进行分类，统筹用材，一次性配齐多种规格零部件，可最大程度地提高原料的出材率。
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实木框架式家具结构的力学性能设计要素分析家具设计包括家具的造型设计、功能设计、比例尺度的设计、结构及力学性能的设计、加工工艺的设计等众多环节，对造型、功能等的设计一直以来人们探讨得很多。
然而，在实际设计中家具的结构及力学性能的设计却常常被设计师容易忽视，且较难掌握的部分。
家具的结构及力学设计涵盖家具结构及接合形式、构件的构成形式、材料的性能、家具的受力及力学特性等许多方面。
与板式家具相比，实木框架式家具因材料、结构体系、家具构成类型等多方面的因素，其结构力学的设计更复杂，要综合考虑的因素也更多。
本文就从实木家具的材料特性、使用中的受力情况等方面对实木框架式家具的结构及力学性能设计的几个基本要素进行了探讨。
1.木材的力学特性1.1 实木框架式家具常用材料（1）木材中国传统实木框架式家具常采用木质坚硬、纹理细腻优美、具有独特色泽的硬木为主要材料，如紫檀、花梨、鸡翅木、乌木等。
由于这类材料的色泽皆呈现出不同程度的红色，因而人们又习惯于把以这些优质硬木为材料的家具称为红木家具。
但现代对红木的概念与传统有所不同，根据红木国家标准18107-2000的规定，确定了2科5属8类的33个树种为红木。
其隶属于紫檀属、黄檀属、柿属、崖豆属及铁刀木属，归为紫檀木、花梨木、香枝木、黑酸枝木、红酸枝木、乌木、条纹乌木和鸡翅木8类。
这些木材绝大多数是从东南亚、热带非洲和拉丁美洲进口，材质坚实致密，具有优良的加工性和装饰性。
除了这些材质优良的硬木外，中国传统家具也采用如榉木、楠木、桦木、黄杨等非硬木。
按照王世襄先生对明式家具非硬性木材的分类可分为十一类即榉木、楠木、桦木、黄杨、南柏、樟木、柞木、松木、杉木、楸木、椴木。
这些材料在.美.林.家具中被广泛应用。
在现代实木框架式家具中，常采用的木材有榆木、榉木、水曲柳、楸木、核桃木、橡木、桦木、杉木、松木等。
对这些木材的物理力学性能的了解是家具结构及力学设计的基础之一。
（2）附属用材除了木材以外，实木框架式家具也会采用一些非木材的附属用材，用于结构的连接、加固、装饰等构件。
传统实木框架式家具的附属用材主要包括石材、棕、藤、绒绳等编织物、铜铁饰件、髹漆材料、粘合材料以及染料等。
石材一般为白地带青色或灰青或褐黄花纹的大理石，以及白石、紫石、绿石、青石、黄石及花斑石等。
棕、藤和绒绳大量用在凳、椅、床、榻的软屉上。
铜和铁一般用于家具的合页、面页、包角等连接和加固构件，也用于装饰构件。
还有螺钿、珐琅、玛瑙等镶嵌装饰材料。
胶黏剂多采用黄鱼鳔，染料主要有苏木、槐花、杏黄、黑矾等。
现代实木框架式家具除木材外，常采用的还有塑料、金属、玻璃、石材、皮革布艺等，用于家具的连结构件、装饰构件等的制作。
1.2 木材主要力学性能木材抵抗外部机械力作用的能力称为木材的力学性质。
对于家具的结构来说，木材的弹性、硬度、韧性、强度等性能直接影响家具结构的稳定性和强度。
（1）木材的弹性及弹性常数木材的弹性是指在卸除发生变形的荷载后，木材恢复其原有形状、尺寸或位置的能力。
木材在弹性区域内应力与应变的比值关系由木材的弹性模量来表示。
木材的弹性模量（E）是指木材产生单位应变所需要的应力，即应力/应变。
它表征的是材料抵抗变形能力的大小，木材的弹性模量值愈大，说明在外力作用下愈不易变形，材料的强度也愈大。
木材的抗压、抗拉、抗弯的弹性模量近似相等，但因木材的各向异性，木材三个主方向上的弹性模量不同，即纵向远大于横向，横向中径向大于弦向。
木材的剪切弹性模量（G）是指是木材在剪切应力作用下，在弹性变形比例极限范围内，剪切应力与剪切应变之比。
即τ/γ，其中τ为剪切应力()；γ为剪切应变(弧度)。
剪切弹性模量表征材料抵抗剪切应变的能力。
木材的剪切模量（径面）＞（弦面）＞（横断面）。
泊松比（m）是指木材的弹性应变在产生应力主轴方向收缩（拉伸）的同时还伴随有垂直于主轴方向的横向应变，横向应变与轴向应变之比称为泊松比。
木材的泊松比均小于1。
以上的弹性模量、剪切弹性模量和泊松比共同构成了木材的弹性常数。
这些弹性常数可以通过试验以及相互之间的关系分别测定和推导计算出。
（2）木材的力学性能指标木材的力学性能指标与木材所受外力载荷的形式和载荷作用方式有关。
根据所受外力的种类可分为：压缩强度（包括顺纹抗压强度，横纹抗压强度，局部抗压强度）、拉伸强度（包括顺纹抗拉强度，横纹抗拉强度）、抗弯强度、抗剪强度、扭曲强度、冲击韧性、硬度、抗劈力等。
其中木材顺纹理的抗拉强度最高，我国常见木材的顺纹抗拉强度平均值可达120～150。
但家具构件中受顺纹拉力的情况很少，且受拉伸作用的家具构件很少因为拉应力而破坏，常常是因为端部结点处横纹抗拉强度和剪切强度不够或胶合强度低而破坏。
木材的顺纹抗压的情况在家具构件中很常见，如家具的腿足、立柱等构件的受力。
我国常见木材的顺纹抗压强度平均值约为45。
而当作用力垂直于木材纤维时，家具构件就受横纹的压力。
木材的横纹抗压强度要低于木材的顺纹抗压强度，且还因针阔叶材，以及早晚材、边心材、纹理等因素的影响而不同。
使木材相邻两部分产生相对位移的外力称为剪切力。
家具构件中的剪应力是由于作用于构件端部的剪切力引起的。
家具构件中受到的多是垂直于纹理的剪切力，如榫头的连接处。
木材垂直纹理的抗剪切强度约为顺纹的抗剪切强度的3～4倍。
木材顺纹的剪切强度较小，我国常见木材的顺纹剪切强度约为12～15。
家具许多构件在使用过程中还会受到弯曲力的作用，如椅凳座面下的横枨、柜架的搁板等都会因人使用或物的载荷而发生弯曲变形。
木材的抗弯强度值一般介于顺纹抗拉和顺纹抗压强度之间，我国常见树种木材的平均抗弯强度约为90左右。
木材属于高度各向异性的材料，各个方向的力学性能也因此存在较大的差异。
总体来说，木材顺纹抗压、抗弯、顺纹抗拉、顺纹抗剪强度之间大致符合1:2:3:0.3的关系。
（3）影响木材力学性能的主要因素木材的力学性能还受含水率、密度、载荷情况以及木材缺陷等因素的影响。
木材密度是决定木材强度和刚度的物质基础。
密度增大，木材强度和刚性增高。
木材的弹性模量和剪切弹性模量也随密度的增加而增大。
同时密度增大，木材韧性也成比例地增长。
当木材含水率处在纤维饱和点以下时，木材强度随含水率的增高而降低。
家具中许多构件会受长期载荷的作用，而在长期载荷作用下的木材强度，随作用时间的延长而减小，木材长期载荷强度远比瞬间强度小。
此外，木材生长及木材加工中的各种缺陷如节子、腐朽、裂纹等也会影响木材的力学强度。
有节子的木材一旦受到外力作用，节子及节子周围产生应力集中，与同一比重的无节木材相比，表示出小的弹性模量。
2．实木框架式家具的受力分析2.1实木框架式家具常见受力源家具在使用过程中有两种受力来源：自重和在使用过程中承受的载荷。
家具自重一般都很小，主要是承受的载荷，这两类力综合作用于家具上，主要产生压应力、拉应力、弯曲应力、剪切应力。
家具所受的载荷根据其性质和作用的形式又可以分为静载荷、循环载荷、冲击载荷。
静载荷即缓慢作用于物体上，其大小、方向和作用点都不随时间变化的载荷。
家具使用过程中人坐在椅子上、桌子或柜架承放的物体给予的载荷都属于静载荷。
循环载荷指有一定循环周期，间断作用的载荷。
如家具使用中反复的抽拉抽屉、反复开关柜门等，家具构件所受的就是循环载荷。
家具构件表现的也是抗疲劳、耐久性的性能。
循环载荷比静载荷更容易引起家具构件和连接节点的破坏。
冲击载荷是指瞬时突然施加在家具结构上的载荷，如人猛地蹦跳在椅子、床上，重物冲剂跌落于家具上等情况。
冲击载荷对家具构件的破坏性最大。
2.2 实木框架式家具常见受力情况（1）椅凳在所有类型的家具中，椅凳与人的关系最密切，椅凳的受力与人使用过程中的各种情况有关。
椅凳类家具的力学性能包括静载荷下的强度，重复使用、重复加载下的耐久性，冲击载荷下的强度，以及承受载荷时的抗倾翻能力等。
表1对静载荷的各种使用情况下椅子各部位的受力、力学强度情况，以及误用的可能性进行了分析归纳。
表2对循环载荷的各种使用情况下椅子座面和靠背的受力情况、耐久性，以及误用的可能性进行了分析归纳。
表3对可能发生的冲击载荷下椅子各部位受力、力学强度情况，以及误用的可能性进行了分析归纳。
表4对椅子承受载荷时向前、后及侧向倾翻的使用情况及误用可能进行了分析归纳。
除以上几种受力情况外，还可能会出现椅凳在移动、搬运过程中的跌落的受力情况，反映的是椅凳整体框架结构的强度。
（2）桌案桌案属于与人发生直接关系，并承托存放物品的凭倚类家具。
桌案类家具的力学性能包括静载荷下的强度，重复使用、重复加载下的耐久性，冲击载荷下的强度，以及承受载荷时的抗倾翻能力等。
除上述的受力情况外，桌腿一侧约束，桌面受偏离中心的垂直载荷时，有可能发生倾翻；桌腿一侧约束，桌面受水平力时，也有可能发生倾翻。
（3）柜架柜架是与人发生间接关系，但与物品密切的储存类家具。
这类家具的力学性能主要源于承托物品静载荷下的强度，各构件在重复使用下的耐久性，冲击载荷下的强度，以及承受载荷时的抗倾翻能力等。
3．影响实木框架式家具结构力学性能的主要因素3.1 材料的性能材料的性能是家具结构力学性能的基础。
不同材料其物理力学性能、加工性能都会有很大的差异，这些性能会直接影响到家具结构力学的性能。
不同树种的木材其物理力学性能差异很大，同时材料生长过程中也会受到各种因素的影响，存在不同程度的不足或缺陷，这些都将影响家具构件的力学性能。
因此家具结构力学设计必须首先建立在对材料性能充分了解的基础上，才能合理确定家具结构的形式、构件的尺寸等要素。
3.2 结构形式家具结构的力学性能还与其三维的结构形式有关。
不同类型的实木框架式家具有不同的结构组成、接合方式和零部件的构成形式，在承受同样载荷时因其结构不同所体现的强度性能也不同。
在对家具承受载荷的受力分析中，必须考虑各构件的方向、所受力的形式、接合方式等因素的综合影响。
3.3 使用中的载荷如上文所述，家具使用过程中承受不同形式的载荷，载荷的属性和其作用方式也直接影响家具所表现出来的力学性能。
在对家具进行结构力学分析时，必须针对实际家具使用过程中的各种载荷形式进行合理的载荷确定，才可能得出准确合理的分析结果。
实木框架式是我国传统木家具的典型结构形式，随着现代家具工业及设计思想的发展，实木家具的构成及接合形式也有新的变化，但框架式的基本结构体系仍是实木家具结构的核心。
实木家具的材料特性、结构形式、受力情况等是这类家具结构及力学设计的几个基本要素，在实际设计中对这些要素的全面了解和综合考虑是获得良好的结构及力学性能的保证。