通风机减重优化设计研究

发布时间：2017-05-11 04:09

  本文关键词：通风机减重优化设计研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：通风机是用来引导气体流动的机械,它被广泛应用于工厂、矿井、隧道等场所,用来排尘、排热或换气。目前,大型通风机的设计主要依靠工程经验,往往有用料过多、自重过大、安全余量过高等缺点。因此,寻找一种大型通风机的计算分析方法,并进行通风机的减重优化设计十分必要。大型通风机的定子具有跨度大、壁厚薄的特点。为了提高力学分析效率,本文使用ANSYS的命令流实现了机壳的参数化建模与计算。通过对机壳在不同设计参数下的力学响应进行分析与统计,指出了机壳减重设计的方向和原则,并给出了安全可行的机壳减重设计方案。对通风机转子的减重优化主要针对其转轴。本文使用准确高效的方法来计算转子的临界转速,避免了改变设计参数时重新建模的问题。通过大量的计算,总结了转子重量和约束对设计变量的敏感性规律,指出了转子减重应遵循的原则,并给出了两种减重设计方案。本文提供了大型通风机定子和转子的计算分析方法,解决了大型通风机的力学分析计算效率低的问题。在此基础上,找到了一种适合设计人员应用的通风机减重优化方法,对降低通风机制造成本有重要意义。
【关键词】：通风机 定子 转子 优化 减重
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH43
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 背景及意义8-9
• 1.2 通风机定子的相关研究9-10
• 1.3 通风机转子的相关研究10-12
• 1.4 优化问题的相关研究12-13
• 1.5 本文的主要内容13-14
• 2 相关理论基础14-28
• 2.1 有限单元法和壳单元14-17
• 2.2 转轴的临界转速计算17-22
• 2.2.1 有限单元法求解临界转速17-18
• 2.2.2 解析法求解临界转速18-21
• 2.2.3 临界转速计算结果对比21-22
• 2.3 结构优化理论介绍22-25
• 2.4 结构失稳与受迫振动简介25-27
• 2.5 本章小结27-28
• 3 定子的力学分析及减重优化28-60
• 3.1 机壳力学分析模型28-31
• 3.2 机壳减重优化计算31-52
• 3.2.1 数学模型及计算方案31-32
• 3.2.2 改变出风筒筋板尺寸32-39
• 3.2.3 改变出风筒筒板尺寸39-43
• 3.2.4 改变进风筒筋板尺寸43-48
• 3.2.5 改变进风筒筒板尺寸48-52
• 3.3 计算结果分析及减重优化建议52-53
• 3.4 结构稳定性校核53-55
• 3.5 结构动力学特性校核55-59
• 3.6 本章小结59-60
• 4 转子的力学分析及减重优化60-71
• 4.1 通风机转子的静力学分析60-61
• 4.2 不改变转轴长度的减重优化61-67
• 4.2.1 减重优化的数学模型62-63
• 4.2.2 计算结果及优化方案63-67
• 4.3 改变转轴长度的减重优化67-70
• 4.3.1 减重优化的数学模型67-68
• 4.3.2 计算结果及优化方案68-70
• 4.4 本章小结70-71
• 结论71-73
• 参考文献73-77
• 攻读硕士学位期问发表学术论文情况77-78
• 致谢78-79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 肖继明;穆生;;大型轴流压缩机焊接机壳的动态特性分析[J];机械设计;2009年09期

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本文编号：356213