新型多头式秸秆成型设备的数值模拟与研制
发布时间：2021-05-12 16:37
生物质能是一种重要的可再生能源,而生物质秸秆又是生物质能的重要组成部分,生物质压缩成型技术能够让松散的生物质秸秆成型出燃料,从而能够更好地利用我国农村丰富的生物质秸秆资源。本论文的研究目的是研制一种能耗低、生产率高并适合在农村推广的生物质秸秆成型设备。现将本文的主要内容简介如下：1、生物质秸秆压缩成型的有限元理论研究生物质秸秆压缩成型的有限元理论是为了给有限元分析做好理论准备。秸秆成型过程是一个非线性的过程,本文在分析和比较了两种有限元方法的适用范围和优缺点后,选用了有限应变弹塑性理论来作为解决秸秆压缩成型的有限元计算方法。为了研究秸秆在压缩成型过程中的塑性变形理论,本文运用弹塑性力学的理论给出了生物质秸秆的屈服准则、硬化规律和流动法则,并在此基础上推导出了生物质秸秆的本构方程和基本方程。2、生物质秸秆压缩成型过程的有限元分析生物质秸秆压缩成型的有限元分析包括应力应变场分析和温度场分析,本文通过有限元仿真的结果来指导成型机的设计和研制。通过对应力应变场的分析,得到了等效应力场和等效摩擦力场分布图、等效应变和X方向等效应变分布图。通过分析秸秆从开始进入到最后挤出成型腔整个过程的应力、摩擦...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
1.1.1 生物质能利用的重要性
1.1.2 我国生物质能资源利用现状
1.1.3 生物质秸秆压缩成型技术的重要性
1.2 生物质秸秆压缩成型理论研究现状
1.2.1 生物质秸秆的成型机理
1.2.2 影响生物质秸秆压缩成型的主要因素
1.3 生物质秸秆压缩成型技术研究现状
1.3.1 生物质压缩成型工艺
1.3.2 生物质压缩成型设备
1.4 本论文的主要研究内容
第二章 生物质秸秆成型过程的有限元理论
2.1 秸秆成型过程的非线性有限元理论
2.2 生物质秸秆塑性变形理论
2.2.1 屈服准则
2.2.2 硬化规律
2.2.3 流动法则
2.3 本构方程
2.4 基本方程
2.5 本章小结
第三章 生物质秸秆压缩成型过程的有限元模拟
3.1 有限元理论与ANSYS软件概述
3.1.1 有限元法的基本思想和特点
3.1.2 ANSYS软件的一般分析过程
3.2 秸秆压缩成型过程的应力应变场数值模拟
3.2.1 应力应变场的分析步骤
3.2.2 应力应变场的结果分析
3.3 秸秆压缩成型过程的温度场数值模拟
3.3.1 温度场有限元分析的基本理论
3.3.2 温度场的分析步骤
3.3.3 温度场的结果分析
3.4 本章小结
第四章 生物质秸秆成型机的结构设计
4.1 成型机设计的总体思路和目标
4.1.1 总体思路
4.1.2 主要技术指标
4.2 预挤压系统的设计
4.3 加热系统
4.4 成型模具的设计计算
4.4.1 成型腔的受力分析
4.4.2 成型模具参数设计
4.5 液压系统的设计
4.6 成型机工艺流程及总体结构设计
4.6.1 成型机的工艺流程
4.6.2 成型机的总体结构
4.7 本章小结
第五章 生物质秸秆成型燃料的品质评价
5.1 成型燃料品质评价概述
5.2 成型燃料的松弛密度
5.2.1 实验方法
5.2.2 实验数据处理及结果分析
5.3 成型燃料的耐久性
5.3.1 实验方法
5.3.2 实验数据处理及结果分析
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]棉花秸秆等温干燥特性试验研究及回归分析[J]. 胡建军,沈胜强,师新广,雷廷宙,崔俊贞,黄浩. 太阳能学报. 2008(01)
[2]生物质压缩成型燃料的物理品质及成型技术[J]. 王建祥,蔡红珍. 农机化研究. 2008(01)
[3]Coulomb-Mohr屈服准则及其改进[J]. 赵二平. 灾害与防治工程. 2007(01)
[4]生物质干燥机的设计及试验研究[J]. 雷廷宙,沈胜强,李在峰,胡建军,吴创之,师新广,朱金陵. 可再生能源. 2006(03)
[5]HPB-Ⅰ型液压秸秆成型机的大型优化设计[J]. 马孝琴,尤希风,张百良. 可再生能源. 2006(03)
[6]生物质挤压过程中的静水压应力[J]. 汤爱君,马海龙,董玉平. 可再生能源. 2006(02)
[7]秸秆类生物质固化成型有限元模拟[J]. 董玉平,高名望,孙启新. 山东大学学报(工学版). 2005(05)
[8]农作物秸秆细胞壁成分对其干燥过程的影响[J]. 黄浩,雷廷宙,胡建军,张全国. 河南科学. 2005(02)
[9]生物质燃料成型技术研究现状[J]. 李美华,俞国胜. 木材加工机械. 2005(02)
[10]棉秆燃料压缩成型技术的研究[J]. 徐新惠,王维新,吴杰. 农业与技术. 2005(02)
博士论文
[1]秸秆颗粒燃料冷态压缩成型实验研究及数值模拟[D]. 胡建军.大连理工大学 2008
[2]生物质（秸秆）成型燃料燃烧动力学特性及液压秸秆成型机改进设计研究[D]. 马孝琴.河南农业大学 2002
硕士论文
[1]基于有限元模拟分析的生物质压缩成型机的研发[D]. 焦安勇.吉林大学 2009
[2]生物质成型燃料物理性能和燃烧特性研究[D]. 谢启强.南京林业大学 2008
[3]生物质固化成型特性及有限元研究[D]. 邓波.山东大学 2008
[4]基于ANSYS的生物质成型机的研制[D]. 王冬梅.吉林大学 2008
[5]HPB-Ⅳ型液压式生物质（秸秆）成型机的设计及试验研究[D]. 翁伟.河南农业大学 2006
[6]生物质燃料常温高压致密成型技术及成型机理研究[D]. 回彩娟.北京林业大学 2006
[7]秸秆压块饲料机匀料充型区的物流分析与计算机仿真[D]. 隋美丽.河北农业大学 2005
[8]冷变成型过程的有限元数值模拟[D]. 王飞龙.昆明理工大学 2004
[9]冷变成型有限元分析及实验研究[D]. 吴振强.昆明理工大学 2004
本文编号：3183752
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
1.1.1 生物质能利用的重要性
1.1.2 我国生物质能资源利用现状
1.1.3 生物质秸秆压缩成型技术的重要性
1.2 生物质秸秆压缩成型理论研究现状
1.2.1 生物质秸秆的成型机理
1.2.2 影响生物质秸秆压缩成型的主要因素
1.3 生物质秸秆压缩成型技术研究现状
1.3.1 生物质压缩成型工艺
1.3.2 生物质压缩成型设备
1.4 本论文的主要研究内容
第二章 生物质秸秆成型过程的有限元理论
2.1 秸秆成型过程的非线性有限元理论
2.2 生物质秸秆塑性变形理论
2.2.1 屈服准则
2.2.2 硬化规律
2.2.3 流动法则
2.3 本构方程
2.4 基本方程
2.5 本章小结
第三章 生物质秸秆压缩成型过程的有限元模拟
3.1 有限元理论与ANSYS软件概述
3.1.1 有限元法的基本思想和特点
3.1.2 ANSYS软件的一般分析过程
3.2 秸秆压缩成型过程的应力应变场数值模拟
3.2.1 应力应变场的分析步骤
3.2.2 应力应变场的结果分析
3.3 秸秆压缩成型过程的温度场数值模拟
3.3.1 温度场有限元分析的基本理论
3.3.2 温度场的分析步骤
3.3.3 温度场的结果分析
3.4 本章小结
第四章 生物质秸秆成型机的结构设计
4.1 成型机设计的总体思路和目标
4.1.1 总体思路
4.1.2 主要技术指标
4.2 预挤压系统的设计
4.3 加热系统
4.4 成型模具的设计计算
4.4.1 成型腔的受力分析
4.4.2 成型模具参数设计
4.5 液压系统的设计
4.6 成型机工艺流程及总体结构设计
4.6.1 成型机的工艺流程
4.6.2 成型机的总体结构
4.7 本章小结
第五章 生物质秸秆成型燃料的品质评价
5.1 成型燃料品质评价概述
5.2 成型燃料的松弛密度
5.2.1 实验方法
5.2.2 实验数据处理及结果分析
5.3 成型燃料的耐久性
5.3.1 实验方法
5.3.2 实验数据处理及结果分析
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]棉花秸秆等温干燥特性试验研究及回归分析[J]. 胡建军,沈胜强,师新广,雷廷宙,崔俊贞,黄浩. 太阳能学报. 2008(01)
[2]生物质压缩成型燃料的物理品质及成型技术[J]. 王建祥,蔡红珍. 农机化研究. 2008(01)
[3]Coulomb-Mohr屈服准则及其改进[J]. 赵二平. 灾害与防治工程. 2007(01)
[4]生物质干燥机的设计及试验研究[J]. 雷廷宙,沈胜强,李在峰,胡建军,吴创之,师新广,朱金陵. 可再生能源. 2006(03)
[5]HPB-Ⅰ型液压秸秆成型机的大型优化设计[J]. 马孝琴,尤希风,张百良. 可再生能源. 2006(03)
[6]生物质挤压过程中的静水压应力[J]. 汤爱君,马海龙,董玉平. 可再生能源. 2006(02)
[7]秸秆类生物质固化成型有限元模拟[J]. 董玉平,高名望,孙启新. 山东大学学报(工学版). 2005(05)
[8]农作物秸秆细胞壁成分对其干燥过程的影响[J]. 黄浩,雷廷宙,胡建军,张全国. 河南科学. 2005(02)
[9]生物质燃料成型技术研究现状[J]. 李美华,俞国胜. 木材加工机械. 2005(02)
[10]棉秆燃料压缩成型技术的研究[J]. 徐新惠,王维新,吴杰. 农业与技术. 2005(02)
博士论文
[1]秸秆颗粒燃料冷态压缩成型实验研究及数值模拟[D]. 胡建军.大连理工大学 2008
[2]生物质（秸秆）成型燃料燃烧动力学特性及液压秸秆成型机改进设计研究[D]. 马孝琴.河南农业大学 2002
硕士论文
[1]基于有限元模拟分析的生物质压缩成型机的研发[D]. 焦安勇.吉林大学 2009
[2]生物质成型燃料物理性能和燃烧特性研究[D]. 谢启强.南京林业大学 2008
[3]生物质固化成型特性及有限元研究[D]. 邓波.山东大学 2008
[4]基于ANSYS的生物质成型机的研制[D]. 王冬梅.吉林大学 2008
[5]HPB-Ⅳ型液压式生物质（秸秆）成型机的设计及试验研究[D]. 翁伟.河南农业大学 2006
[6]生物质燃料常温高压致密成型技术及成型机理研究[D]. 回彩娟.北京林业大学 2006
[7]秸秆压块饲料机匀料充型区的物流分析与计算机仿真[D]. 隋美丽.河北农业大学 2005
[8]冷变成型过程的有限元数值模拟[D]. 王飞龙.昆明理工大学 2004
[9]冷变成型有限元分析及实验研究[D]. 吴振强.昆明理工大学 2004
本文编号：3183752
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/xnylw/3183752.html
