生物质成型过程及其制品与接触件的有限元分析
发布时间：2020-11-17 23:31
生物质能作为一种可再生能源,是传统化石能源很好的替代品。但因本身的物理性质——密度较低,制约了生物质能的合理开发利用,生物质固体成型技术能很好的解决该问题。目前世界各国都非常重视生物质固体成型技术的发展,但在成型设备关键部件、成型产品质量和单位产品能耗等方面仍存有一定问题,这些问题也是今后生物质固体成型技术的发展方向。根据目前存在的主要问题,本文主要研究工作包括以下几方面： (1)论述国内外生物质固体成型技术的发展概况,以及国内外液压固体成型技术实际应用和最新成就。对生物质固体成型技术的研究方法和进展以及相关理论进行系统的分析和综合评述,阐述本课题的意义。 (2)针对常用的固体成型材料——锯末的特点,选用适合锯末挤压成型的有限元变形理论,运用欧拉描述方法对锯末成型一维压缩有限变形进行研究。依据体积可压缩生物质塑性理论,选用适合锯末材料的屈服条件,根据屈服条件及压缩成型中静水压力的影响,推导锯末弹塑性本构方程。 生物质被挤压时与其直接接触的构件——衬套,是生物质固体成型设备的关键部件。依据弹性力学有限单元法建立适合于衬套的单元刚度矩阵,进行结构有限元分析。应用ANSYS软件对有、无衬套时生物质成型过程进行对比分析,得出衬套在成型过程中的作用,为生物质固体成型设备的优化设计提供新的方法。 (3)依据温度场传热基本理论,推导出锯末热应力有限元求解基本方程,运用ANSYS软件对锯末成型过程进行“热-应力”耦合场分析计算,得出摩擦热对生物质制品品质的影响,为生物质固体成型设备的工艺设计提供参考依据。 (4)衬套作为成型设备的关键部件,其可靠性直接关系到成型设备能否正常使用,因此本文最后通过建立概率有限元分析基本方程和控制方程,编写衬套概率有限元分析程序,对衬套进行了概率有限元分析,获得相关的可靠性数据。 (5)总结全文,得出研究结论,可为研究固体成型设备提供有价值的参考。
【学位单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2010
【中图分类】：TK6
【部分图文】：
机为例介绍其工作原理和成型原理。1.3.1成型机工作原理图1一l为生物质液压成型机的结构简图。锯末经进料口巧进入物料腔，此时预液压缸5的液压阀开始工作，从而使预液压缸活塞向下压缩原料，压到一定位置时，传感器8启动，此时主液压缸2的液压阀开始工作，进而使主液压缸活塞向前推进，物料再次被压缩。随着物料密度不断增加，所受的阻力逐渐增大，主液压缸活塞所受的力随之增大，当压力达到一定值时，压力继电器工作，使单作用液压缸了了— —睽睽 {{{ }}}}}...国国国国 /////////////// }}}}}}}}}}}}}}}图1一l生物质液压成型机结构简图1一土液压缸油路进口;2一主液压缸;3一主液压缸油路出口;4一土管道;5-预液压缸;6一预液压缸油路进口;7一预液压缸油路出口;8一预液压缸传感器;9一单作用液压缸油路口;10一单作用液压缸;11一平衡器;12一叶轮;13一保型腔;14一连接法兰;15一进料口;16一主液压缸传感器10卸压，这时物料密度已达到最大状态，该时刻主液压缸的力克服物块肪受的摩擦力
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l)等向强化:屈服面以材料中所作塑性功的大小为基础在尺寸上扩张。对于 VonMiseS屈服准则来说，屈服面在所有方向均匀扩张，而其形状中心及其在应力空间的方位均保持不变。如图2一2所示，强化条件可表示为l4s]:F低)一、份·)·o(2一‘0)、分)一有效塑胜应变:，的函数。，urf.cer一七吕t.七:.勺一 e.tyi.14一tf.cer》犷后.的月爪百图2一2等项强化时的屈服面变化图2一3随动强化时的屈服面变化
【引证文献】
本文编号：2888050
【学位单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2010
【中图分类】：TK6
【部分图文】：
机为例介绍其工作原理和成型原理。1.3.1成型机工作原理图1一l为生物质液压成型机的结构简图。锯末经进料口巧进入物料腔，此时预液压缸5的液压阀开始工作，从而使预液压缸活塞向下压缩原料，压到一定位置时，传感器8启动，此时主液压缸2的液压阀开始工作，进而使主液压缸活塞向前推进，物料再次被压缩。随着物料密度不断增加，所受的阻力逐渐增大，主液压缸活塞所受的力随之增大，当压力达到一定值时，压力继电器工作，使单作用液压缸了了— —睽睽 {{{ }}}}}...国国国国 /////////////// }}}}}}}}}}}}}}}图1一l生物质液压成型机结构简图1一土液压缸油路进口;2一主液压缸;3一主液压缸油路出口;4一土管道;5-预液压缸;6一预液压缸油路进口;7一预液压缸油路出口;8一预液压缸传感器;9一单作用液压缸油路口;10一单作用液压缸;11一平衡器;12一叶轮;13一保型腔;14一连接法兰;15一进料口;16一主液压缸传感器10卸压，这时物料密度已达到最大状态，该时刻主液压缸的力克服物块肪受的摩擦力
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l)等向强化:屈服面以材料中所作塑性功的大小为基础在尺寸上扩张。对于 VonMiseS屈服准则来说，屈服面在所有方向均匀扩张，而其形状中心及其在应力空间的方位均保持不变。如图2一2所示，强化条件可表示为l4s]:F低)一、份·)·o(2一‘0)、分)一有效塑胜应变:，的函数。，urf.cer一七吕t.七:.勺一 e.tyi.14一tf.cer》犷后.的月爪百图2一2等项强化时的屈服面变化图2一3随动强化时的屈服面变化
【引证文献】
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本文编号：2888050
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