生物质成型机环模结构参数对其寿命和成型质量影响研究

发布时间：2021-10-31 00:59

　　生物质加工成型方法通常是把粉碎后的木屑、秸秆等生物质废料致密化，把这些看似没用的材料再加工利用，以使得材料性能得以改善，变废为宝。这对生物质能源的利用起到了积极的推动作用。但这种技术也存在着很多的问题，技术不够纯熟及完善，机器的使用寿命得不到保障等问题比较突显，这对生物质成型技术规模化发展是不利的。环模是成型机中的主要构件，它的质量严重影响着生物质成型机的寿命。由于加工过程中环模不断受到物料的冲击，所以环模的使用寿命会很短。开展生物质成型机环模结构参数对其寿命及成型质量的研究是十分重要的。通过对环模辊轧过程和模孔的受力分析，对之后的辊轧过程物料和模孔的应力分布规律提供依据。同时，结合弹塑性理论原理和弹塑性力学方面的知识，分析了生物质成型过程中的弹塑性关系。辊轧过程数值模拟中本文参考了岩土材料的挤压成型理论，运用DP帽盖模型基本理论，并结合成型机的辊轧成型特点，进行分析研究得到了物料在辊轧过程中的应力特性变化情况，研究了模、辊间隙这个重要参数对成型影响情况。模孔锥角和进料腔长度是影响成型的两大主要因素，本文借助ABAQUS有限元软件，选取三种不同锥角和三种不同进料腔长度的环模通过建模和有... 

【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景和意义
    1.2 生物质成型技术发展现状
        1.2.1 生物质成型技术在国外发展现状
        1.2.2 生物质成型技术国内发展现状
    1.3 生物质成型机主要类型分析
        1.3.1 螺旋挤压式成型机
        1.3.2 活塞式成型机
        1.3.3 模辊式成型机
    1.4 环模成型机概况
        1.4.1 环模式成型机主机结构及特点
        1.4.2 环模成型技术研究进展
    1.5 本文研究内容及研究方法
2 环模成型机成型中的理论和结构参数研究
    2.1 环模辊轧式成型机成型机理
    2.2 弹塑性理论在生物质成型中的应用
        2.2.1 对生物质成型中的弹塑性力学作基本假设
        2.2.2 屈服准则
        2.2.3 流动准则
        2.2.4 强化准则
    2.3 影响环模失效的关键参数
    2.4 本章小结
3 环模受力及失效特性分析
    3.1 环模受力分析
        3.1.1 辊轧过程受力分析
        3.1.2 模孔受力分析
    3.2 环模失效形式及失效机理
        3.2.1 失效形式
        3.2.2 失效机理
    3.3 本章小结
4 成型过程数值模拟及参数分析
    4.1 生物质材料研究模型
        4.1.1 修正 Druc ker Prager帽盖的模型及基本理论
        4.1.2 参数的确定
    4.2 环模辊轧过程数值模拟
        4.2.1 辊轧过程基本问题分析
        4.2.2 建立模型设置软件参数
        4.2.3 施加载荷及求解
        4.2.4 模、辊间隙对辊轧过程影响
    4.3 模孔受力有限元分析
        4.3.1 模型的建立
        4.3.2 施加载荷及求解
        4.3.3 模孔锥角对模孔强度影响
        4.3.4 模孔进料腔长度对模孔强度影响
    4.4 本章小结
5 环模寿命研究
    5.1 疲劳分析
        5.1.1 疲劳分析理论
        5.1.2 疲劳寿命分析方法
        5.1.3 疲劳累积损伤理论
    5.2 环模疲劳寿命的数值模拟
        5.2.1 Fe-safe 疲劳分析软件介绍
        5.2.2 环模几何模型的建立
        5.2.3 环模静力学分析
        5.2.4 环模疲劳寿命分析
    5.3 本章小结
结论
参考文献
在学研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ABAQUS/Fe-safe生物质成型机环模疲劳寿命分析[J]. 李震,俞国胜,薛冰.  农机化研究. 2014(07)
[2]环模模孔锥角及进料腔长度对模孔强度影响研究[J]. 李震,薛冰,俞国胜.  饲料工业. 2014(01)
[3]基于修正Drucker-Prager Cap模型的片剂粉末压缩有限元分析[J]. 佀国宁,陈岚,施昊韫,谢蕴辉,衡瑞林.  中国医药工业杂志. 2013(01)
[4]中国生物质发电问题探讨[J]. 陈柳钦.  决策咨询. 2012(05)
[5]基于ABAQUS/fe-safe的服役后轴类零件疲劳分析方法[J]. 刘明星,刘志峰,宋守许.  机械设计与制造. 2012(09)
[6]生物质燃料固化成型环模参数化设计[J]. 谷志新,杨迪,徐凯宏.  能源研究与信息. 2012(02)
[7]生物质固体燃料的成型及其影响因素分析[J]. 张燕,佟达,宋魁彦.  林业机械与木工设备. 2012(04)
[8]木质颗粒成型机环模受力分析[J]. 王诚辉,严永林.  中南林业科技大学学报. 2011(12)
[9]21t轴重米轨转向架摇枕疲劳强度分析[J]. 翟鹏军.  国外铁道车辆. 2011(06)
[10]基于ANSYS的生物质成型机平模疲劳寿命分析[J]. 王维振,董玉平,周淑霞,孙宏宇,丁威.  农机化研究. 2011(09)

博士论文
[1]生物质固化成型环模磨损实验研究及数值模拟[D]. 孔雪辉.东北林业大学 2010

硕士论文
[1]高稳定、低能耗环模制粒关键技术研究[D]. 王以龙.南京理工大学 2013
[2]生物质压块成型影响因素及成型机动态分析[D]. 王维振.山东大学 2012
[3]基于ANSYS的秸秆活塞式成型特性及摩擦热分析[D]. 杜红光.山东大学 2011
[4]基于生物质固体成型机理研究的环模疲劳寿命分析[D]. 吴云玉.山东大学 2010
[5]航空发动机叶片疲劳寿命和可靠性研究[D]. 林杰威.天津大学 2009
[6]生物质颗粒成型环模特性研究[D]. 申树云.山东大学 2008
[7]汽车离合器主要零部件分析与拓扑优化[D]. 赵金磊.南京理工大学 2007



本文编号：3467741