为了对椅类家具进行科学设计,对其结构力学特性进行探究,基于有限元法,以聚丙烯树脂、榆木为基材进行对塑料椅、实木椅的结构进行分析与优化。通过建立两种椅子实体模型进行受力分析,根据椅子受力后的变形、应力、安全因子、疲劳寿命与疲劳损伤验证结构设计的可行性及研究两种椅子受力时最容易发生结构破坏的位置,最后对实物椅子进行力学强度与疲劳特性实验,并进行验证分析。本研究得到结论如下:（1）塑料椅力学强度分析可得:椅子发生的最大变形位于座面载荷加载位置,为11.74 mm,最大应力主要分布在椅子后腿与座面连接中部,为29 MPa,此状态下的椅子安全系数、安全裕量和安全比分别是1.43、0.43和0.7。通过塑料椅实物验证,当在塑料椅座面施加2000 N载荷加载时,椅子座面的变形值为11.32 mm,其与有限元模拟分析结果误差为3.7%。（2）塑料椅耐久性分析可得:椅子的最大变形、应力分别是8.31 mm、18.66 MPa,其分布位置与塑料椅强度试验一致。此状态下的椅子安全因子、安全裕量、疲劳损伤和疲劳寿命分别为2.22、1.22、0.6和3.3677×106次。通过实物耐久性实验得椅子受力后,座面发生的最大变形为8.62 mm,与模拟分析相差0.31 mm。（3）圆形T型构件力学实验分析得:随着圆棒榫直径增大,构件破坏时的最大载荷、最大应力与最大弯矩承载能力增幅分别为24.3%、21.7%、28.6%。运用有限元法对T型构件进行模拟分析得:T型构件圆棒榫破坏的位置与实验加载过程结束时的破坏形态一致,且有限元模拟数据与实验数据的相对误差在6%以内。（4）榆木椅强度分析可得:椅子受到的最大应力是10.09 MPa,主要分布在前腿榫口与罗锅枨接触下端位置,此处的安全因子为1.8。此外,椅子受力时最大变形是6.63 mm,主要分布在座面加载位置。通过实木椅强度试验得:椅子座面加载时的变形值是5.6 mm,其与有限元模拟分析相差1.03 mm,且椅子在测试时没有发生结构性破坏,仍可继续使用。（5）榆木椅耐久性分析可得:椅子在加载过程中,座面产生的最大变形为4.53 mm;构件的最大应力是7.6 MPa,此位置的安全因子、安全裕量、疲劳损伤与使用次数分别是2.01、1.01、0.63和9.668 × 106次。通过实物耐久性实验得:椅子座面产生的变形是3.85 mm,与模拟分析相差0.68 mm,且椅子在加载过程出现损坏的位置是前腿榫口与罗锅枨接触下端位置,与模拟分析结果一致。（6）选取实木椅一对椅腿进行受力分析得:当椅腿直径不变、罗锅枨受力大小一致情况下,随着罗锅枨横撑宽度的增加,受力位置的变形、椅腿受力时的应力先逐渐减小而后再增大。同时,随着椅腿直径、罗锅枨横撑宽度的增大,椅腿受力时发生的变形先逐渐减小后再增大,且椅腿受力时发生的变形量主要与罗锅枨横撑宽度有关、产生的最大应力与安全状况主要与椅腿直径有关。综上所述,基于有限元法,对塑料椅与实木椅进行结构设计,并进行力学特性分析研究,且通过实物验证两种椅子结构设计的可行性与力学分析的可靠性,最后根据两种椅子受力的关键部分进行结构优化分析。本研究可以为一体成型的塑料家具、实木类框架家具的结构设计与力学分析提供有力支撑。