MOH材料摊铺机螺旋布料器参数设计与仿真

发布时间：2017-07-27 05:09

  本文关键词：MOH材料摊铺机螺旋布料器参数设计与仿真

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【摘要】：改革开放以来,我国公路行业得到迅猛发展,但随着通车量和通车年限的增长,高速公路的养护工作面临严峻挑战。MOH材料因其优良的路用性能,在公路养护领域具有明显优势。但是市场中尚没有出现用于摊铺MOH材料的专用设备,给MOH材料的推广和应用带来极大的不便。螺旋布料器是摊铺设备中的重要组成部分,其直接影响摊铺设备的生产率以及作业质量。根据上述情况,本文针对MOH材料摊铺机螺旋布料器参数设计进行研究。论文研究了物料颗粒在布料过程中的运动学和动力学特性,根据颗粒的受力状态以及速度特性,推测出颗粒在布料过程中的运动规律。对螺旋布料器各设计参数的数学模型进行分析,研究各个参数对布料过程产生的影响。设计了螺旋布料器液压驱动系统,并进行参数匹配研究,对关键元件进行选型计算。通过参考相似摊铺设备中螺旋布料器的设计参数,选择若干组参数组合,建立螺旋布料器的实体模型,利用EDEM软件对布料过程进行仿真模拟,通过仿真试验结果进行对比,选出相对合适的参数组合。另外,利用ANSYS软件对螺旋轴进行有限元分析,得到螺旋轴的应力、应变分布图以及共振频率,为螺旋布料器的设计提供参考依据。
【关键词】：螺旋布料器 颗粒运动 参数设计 EDEM仿真 有限元分析
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U415.521
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 选题背景与研究意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 国内研究现状10-11
• 1.2.2 国外研究现状11-12
• 1.3 MOH材料在路面早期破坏中的应用12-14
• 1.4 论文主要研究内容14-16
• 第二章 螺旋布料器输送机理与结构分析16-32
• 2.1 螺旋布料器结构16-18
• 2.1.1 螺旋叶片基本结构16-18
• 2.2 螺旋布料器输送机理分析18-27
• 2.2.1 布料过程中物料颗粒动力学分析18-22
• 2.2.2 布料过程中物料颗粒运动学分析22-27
• 2.3 不同摊铺设备的螺旋布料器参数统计分析27-30
• 2.4 本章小结30-32
• 第三章 螺旋布料器主要参数与液压驱动系统设计32-48
• 3.1 螺旋布料器参数设计32-40
• 3.1.1 螺旋布料器生产率33
• 3.1.2 驱动功率33-34
• 3.1.3 螺旋轴转速34-36
• 3.1.4 螺距36-38
• 3.1.5 螺旋叶片直径38-39
• 3.1.6 螺旋轴直径39
• 3.1.7 扭矩39
• 3.1.8 填充系数39-40
• 3.2 螺旋布料器参数改进40-43
• 3.2.1 填充系数及转速的改进41
• 3.2.2 结构改进41-43
• 3.3 螺旋布料器液压驱动系统设计43-47
• 3.3.1 螺旋布料器液压驱动系统43-44
• 3.3.2 螺旋布料器液压驱动参数匹配研究44-47
• 3.4 本章小结47-48
• 第四章 螺旋布料器的EDEM建模与仿真48-66
• 4.1 EDEM软件简介48-49
• 4.2 离散元素法简介49-54
• 4.2.1 DEM模型假设49-50
• 4.2.2 DEM颗粒简化模型50-54
• 4.3 EDEM建模与仿真过程54-59
• 4.3.1 螺旋布料器模型建立54-55
• 4.3.2 材料参数设置55-56
• 4.3.3 颗粒模型建立56-57
• 4.3.4 选择试验参数57-59
• 4.4 仿真结果分析59-65
• 4.4.1 能量损耗分析59-61
• 4.4.2 骨料级配分析61-63
• 4.4.3 生产率分析63-65
• 4.5 本章小结65-66
• 第五章 螺旋布料器的有限元分析66-74
• 5.1 螺旋布料器有限元分析66-73
• 5.1.1 有限元法及ANSYS软件简介66
• 5.1.2 螺旋体的静力学分析66-70
• 5.1.3 螺旋体的多目标优化70-73
• 5.2 本章小结73-74
• 结论与展望74-75
• 结论74
• 展望74-75
• 参考文献75-78
• 攻读学位期间取得研究成果78-79
• 致谢79

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本文编号：579898