美国软体沙发性能测试标准

1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.美国软体沙发性能测试标准1 简介本文所探讨的家具性能测试是一种加速使用的疲劳和强度承受能力的测试方法，可以用来评估产品能否达到预期的设计要求。在家具产业中，有一套产品性能测试标准是很重要的，它不仅可以确保家具设计和制造程序达到预期的质量设计要求，而且可以帮助顾客了解并区分家具的质量差别，在购买家具时可根据个人的经济状况和喜好加以权衡选择。20世纪70年代以来，世界上许多国家或地区根据本国或本地区的具体情况制定了家具性能测试标准，用以进行产品检测以确保质量，但

2、至今为止还没有一个全球通用的标准。美国普渡大学家具研究中心于1997年应联邦政府General Service Administration (GSA)的要求开始研制沙发的性能检测标准，目的是建立一套家具产业中通用的测试标准，其测试方法必须具备下列条件：1）应用不受地域限制；2）最大限度地提供力学设计的信息；3）为制造商提供产品市场化的信息，为顾客提供评估产品的信息；4）能够对长期以来积累的实践经验提供一个量化方法；5）提供一个明确的家具强度量化方法。 研究成成果FNAAE800-2114A于19880年被启启用，作作为美国国政府机机构的家家具采购购测试标标准。自自标准实实施20多年以以来，它

3、它不仅是是美国政政府机械械、公共共场所设设施组织织购买家家具时的的质量验验证手段段，而且且同时已已被家具具制造厂厂家广泛泛采用作作为新产产品研制制开发、质质量评估估以及力力学辅助助设计和和验证的的重要工工具，用用途很广广泛。例例如，通通过测试试并比较较旧的设设计，制制造厂家家可以系系统衡量量新的设设计，包包括新的的框架设设计，新新的接头头方式，新新的连接接部件，新新的材料料等是否否能达到到所要求求的技术术水平标标准。在在美国通通过GSA家具性性能测试试的信息息是公开开的，所所以通过过检测的的生产厂厂家具有有市场竞竞争优势势。 密西西比州州是美国国最大的的软体沙沙发家具具生产基基地，根根据200

4、03年的统统计数据据，美国国70%的软体体沙发产产自密西西西比州州。自19887年密西西西比州州立大学学林产品品实验室室家具研研究中心心成立以以来，在在家具力力学方面面做了许许多研究究，并为为家具制制造公司司和材料料生产厂厂家进行行了大量量的GSA性能测测试。2 GSAA沙发性性能测试试 2.11 测试方方法 GSAA性能测测试基于于循环递递增加载载模式（图1）。测试开始时先给沙发加一个起始载荷，这个载荷以20次/分的频率循环加力25000/次。循环结束后，载荷增加一定量，然后再循环25000次。当载荷达到所需求的水平，或沙发框架或部件破环时测试才结束。 2.22测度设设备 GSA沙发发性能测

5、测试是在在一套特特别设计计的汽缸缸-管道支支架系统统上进行行的（如如照片所所示）。气气缸在压压缩空气气机的推推动下，以20次/分的循环频率对被测沙发加载。加载循环次数是由一个可编程逻辑控制器和可重置电子记数系统进行记录的。当沙发框架或部件破坏时，限制开关被激活并停止测试。整套设备宜于购置，投资成本较低，而且设备结构简单，易于重新安装调整和维修保养，灵活易调整的连接系统可以使载荷的方向中随着家具各部件之间相对位移的变化而变化。2.3主要要的测试试类型 图2所示示是沙发发的基本本框架图图，沙发发框架可可以分成成3个部分分：坐基基框架系系统、侧侧边扶手手框架系系统和后后靠框架架系统。根根据沙发发通常

6、的的受力状状态，可可以进行行以下几几种测试试：垂直直坐力测测试（seaat ffounndattionn looad tesst）（图3），靠靠背支撑撑测试（bacckreest fouundaatioon ttestt）（图4），靠靠背框架架测试（bacckreest fraame tesst）（图5），扶扶手水平平侧向外外拉测试试（sidde-tthruust loaad ttestt onn arrms-outtwarrd）（图6），后后拉腿测测试（froont to bacck lloadd teest forr leegs）（图7），水水平测试试拉腿测测试（horrizoontaal

7、 ssidee thhrusst lloadd teest on leggs）（图8）。上上述各种种测试的的加载方方案，包包括初始始载荷、每每次载荷荷增量、载载荷数量量以及可可接受的的性能水水准如表表1所示。 以垂直坐力力测试为为例，具具体测试试过程如如下：模模拟人坐下的动作作，3个大小小完全相相同的坐坐力载荷荷分别加加在沙发发中间和和离沙发发两端1/6处（如如前照片片所示），每每个坐力力载荷头头由前后后两个汽汽缸组成成。测试试开始时时后汽缸缸施加载载荷为100磅（4455N），前前汽缸施施加载荷荷50磅（2222N）。前前后两个个载荷同同时动作作，250000次循环环结束后后，对沙沙发进行行

8、仔细的的检查，观观察是否否有部件件损坏，如如果无损损坏，测测试应在在增加载载荷的情情况下继继续进行行250000次循环环。每次次后载荷荷增加25磅（1111N），前前载荷增增加12.5磅（56N）。测测试以此此类推进进行下去去，直到到坐椅系系统中有有部件开开始损坏坏，弹簧簧断裂或或其他部部分破环环，或者者沙发已已达到了了所期望望的设计计指标，测测试才停停止进行行。 3 测试试数据的的讨论 以下就就表1中所列列示的各各个性能能测试方方法可以以提供的的有助于于产品设设计的数数据信息息作一下下讨论。总总体来说说，这些些来自测测试的信信息对生生产商和和产品的的设计者者具有很很好的参参考价值值。 3.1

9、1 垂直坐坐力测试试 这个测测试对发发现沙发发坐基制制造过程程中可能能出现的的问题十十分有效效，因为为在垂直直坐力作作用下，主主要的座座位支撑撑框架部部位承受受很大的的应力，如如果其中中任何一一个部件件破坏，整整个沙发发也就很很快破坏坏了。 前横档档和后横横档破坏坏的主要要原因是是其尺寸寸大小，不不过实木木横档上上有太多多交叉纹纹理和太太大太多多的节疤疤刀会引引起横档档破坏。横横档底部部的节疤疤破坏性性最大，因因为这里里所受的的拉应力力最大，如如果支撑撑框架部部件主要要是由木木榫钉为为主要连连接件，横横档破坏坏常常起起于横档档上用于于连接座座位撑档档的榫钉钉孔处，然然后扩大大到整个个横档截截面

10、上。另另外在测测试中，前前横档和和前支柱柱的接头头也经常常是破坏坏发生的的地方，既既有在垂垂直面的的破坏，也也有前后后方向的的破坏。这这些破坏坏的接头头大多是是由于没没有加用用涂胶支支撑木块块来加强强连接，而而这个加加强方式式可以抵抵消正弦弦型弹簧簧施加在在接头处处由前向向后的作作用力破破坏；或或者是由由于支撑撑木块安安装的位位置不正正确。垂垂直方向向的连接接破坏通通常是由由于榫太太靠近横横档的上上沿的缘缘故。 可以说说垂下坐坐力测试试的最大大价值是是评估弹弹簧系统统的耐久久性。不不同生产产商制造造的弹簧簧性能差差别很大大，有的的甚至不不能达一一GSAA 最低的的标准。而而且这个个测试可可以很

11、快快的判断断出弹簧簧两端连连接件的的强度以以及其安安装位置置是否合合理。 座位撑撑档的破破坏往往往由于尺尺寸太小小，座位位撑档之之间的距距离过大大，或是是撑档材材料有严严重的材材质缺陷陷。一个个常见的的引起座座位撑档档破坏的的原因是是撑档和和前横档档之间的的连接加加强方式式不够，常常常是由由于加强强太小或或缺胶。这这个部位位的连接接强度不不足会导导致座位位撑档端端部从接接头处崩崩裂出来来，或是是榫头断断裂。撑撑档金属属铸造件件常破坏坏于与前前横档连连接处，如如果此处处没有加加固的话话。有时时垂直坐坐力测试试也会造造成支撑撑腿断裂裂，这仅仅仅发生生于空心心塑料腿腿。比较较常见的的是由于于和相应应

12、横档的的连接不不牢固，而而造成连连接支撑撑腿木块块或者是是连接腿腿的角支支挡的断断裂。 总体来说，垂垂直坐力力测试可可以有效效地发现现沙发结结构设计计上的问问题，也也可以发发现产品品安装操操作上的的质量问问题。 3.22靠背支支撑测试试 靠背支支撑测试试不仅可可以有效效地评估估靠背支支撑系统统和整个个沙发框框架的耐耐久性，而而且还可可以测试试后靠弹弹簧系统统，包括括弹簧本本身的耐耐久强度度和安装装连接方方式。多多次测试试证明弹弹簧的安安装方式式，也就就是弹簧簧两端固固定夹的的类型及及固定夹夹的安装装位置对对弹簧系系统的寿寿命影响响很大。表1 GSSA沙发性性能测试试加载方方案和测测试级别别测试

13、类型初始载荷/载荷增量/载荷头可接受的载载荷水平平/汽缸汽缸汽缸轻量级中量级重量级数量磅lb（NN）磅lb（NN）磅lb（NN）磅lb（NN）磅lb（NN）垂直坐力测测试100/550(4445/2222)25/122.5(1111/566)3200/1100(8900/4445)250/1125(11112/5556)275/1137.5(112233/6112)靠背支撑测测试50(2222)12.5(56)3112.55(5000)125(5556)150(6667)靠背框架测测试75(3334)25(1111)375(3334)100(4445)150(6667)水平侧拉扶扶手测试试50

14、(2222)25(1111)175(3334)150(6667)200(8890)后拉腿测试试150(6667)50(2222)1或2150（6667）200（8890）300（113344）水平侧拉腿腿测试200(8890)50（2222）1200（8890）250（111122）350（115577）3.33靠背框框架试 后靠框系统统在这个个测试中中破坏通通常有以以下几种种形式：顶横档档断裂；侧边扶扶手框架架或整个个框架崩崩溃；后后支柱从从后面与与扶手和和侧边板板条松开开；后支支柱开裂裂；顶横横档和后后支柱的的接头破破坏；后后支柱的的顶部断断裂。在在这个测测试中多多种不同同形式的的破坏说说

15、明靠背背框架测测试可以以有效地地比较不不同沙发发个体的的力学性性能，尤尤其重要要的是这这个测试试不仅可可以有效效地比较较不同沙沙发个体体的力学学性能，尤尤其重要要的是这这个测试试不仅可可以发现现由于部部件尺寸寸不够或或部件缺缺陷引起起的问题题，而且且可以发发现沙发发结构上上和安装装操作（如如施胶技技术）中中的问题题。 3.4扶手手水平侧侧向外拉拉测试 对于前柱是是和前横横档直接接连接类类型的沙沙发，测测试中的的破坏常常常先在在此连接接处发生生。采用用较宽前前横档便便于增加加木榫钉钉的间距距，而产产生相对对牢固的的连接类类型。前前支柱和和前横档档之间最最牢固的的连接方方式是在在接头后后面用一一块

16、同样样宽度的的胶合板板来强化化接头。 对于前前支柱与与侧横档档相连接接类型的的结构，测测试破坏坏通常发发和生在在这两者者的连接接处，有有进前支支柱也会会沿着它它的长度度方向劈劈裂；而而第二个个引起框框架最终终结构破破坏的原原因是侧侧横档和和前横档档接头的的破坏。总总之，这这种连接接类型在在抵抗水水平侧向向外拉力力的能力力上要比比上一种种连接弱弱。 总的来来说，扶扶手水平平侧拉测测试不但但能有效效地判断断不同的的扶手结结构抵抗抗侧拉力力的差异异；还能能有效地地发现在在产品生生产过程程中可能能会出现现的不符符合组装装操作规规程的错错误操作作，例如如前横档档和前支支柱连接接处施胶胶不足等等问题。 3

17、.55后拉腿腿测试 通过后拉腿腿测试可可以看出出不同的的沙发腿腿和框架架的连接接方式在在受力后后存在明明显的差差异。对对于沙发发腿是作作为框架架整体结结构的附附件，通通过各种种不同的的连接件件例如金金属螺钉钉，木螺螺钉-金属固固定板方方式，或或胶与木木螺钉，加加固到沙沙发坐基基框架。施施胶不足足、施胶胶不当、固固定木螺螺钉错位位及数量量不够、木木螺钉太太短，及及不符合合规范装装配操作作的连接接都是造造成沙发发腿提前前破坏的的原因。对对于支撑撑腿是作作为沙发发框架整整体结构构的一个个部件，而而不是作作为附件件被连接接到沙发发坐基框框架的，后后拉腿测测试不但但可以测测试侧边边扶手框框架的强强度，也

18、也可以测测试沙腿腿本身的的抗弯强强度和抗抗劈裂强强度。每每当被测测试的沙沙发腿破破坏，沙沙发腿发发生劈裂裂破坏是是最常见见的破坏坏方式。 3.66水平侧侧拉腿测测试 前面所述的的后拉腿腿测试的的情况也也同样适适于水平平侧拉腿腿测试。总总之，水水平侧拉拉腿测试试可以有有效地判判断出强强度上的的差别，因因而是发发现沙发发结构上上不足之之处的有有效方法法。 4 总总结 GSAA软体沙沙发性能能测试方方法不仅仅能有效效地评估估和分析析沙发最最得要的的疲劳力力学性能能，而且且可以发发现和解解决在设设计、生生产制造造和销售售运输过过程中可可能出现现的结构构上的缺缺点和隐隐藏的缺缺陷。应应该指出出的是GSA性能测测试方法法不仅对对沙发类类型的家家具有效效，对其其他类型型的坐卧卧家具也也同样适适用，而而且还可可以运用用到测试试各种类类型承重重工具，例例如飞机机，火车车和汽车车上的座座椅。 多年来来性能检检测的实实践经验验证明，家家具制造造厂家还还是非常常愿意使使用循环环地增加加载荷的的性能测测试模式式的。用用此方法法进行家家具耐久久性力学学性能测测试，可可定量分分析家具具在破坏坏前整个个使用过过