垂直式垃圾中转站压实装置优化设计

发布时间：2023-08-06 18:40

　　最近几年来,我国不断地加强现代化建设,城市化进程日益提高,但城市人口的持续增长使得生活垃圾的产量急剧增加,国内外在处理城市垃圾方面一般采用建立垃圾中转站为主要方式,其中垃圾压实装置是中转站最为重要的结构。它主要包括站内钢结构、垃圾压实器和垃圾箱体等部分,这些设备关系着垃圾的压实程度和整个工艺流程的稳定性。 本课题来源于大连市科技计划项目(2010E14SF148)和大连市经信委项目(2009-3-215-jw-cxyhz)等。根据多地考察的垂直式垃圾中转站压实装置的结构和数据,对其模拟仿真,并进行结构的优化设计,使得新型结构提高压缩效率、减少运输成本。具体的工作如下所述： (1)垂直式垃圾压实器压头的形状优化。 提出了圆形、方形、推铲形和楔形四种压头形式,分别建立了四种压头的垃圾压缩有限元模型；根据分析结果提出了能够反映垃圾压缩性能的压头形状优化目标,给出了基于加权平均法的综合评价方案,最终得到圆形平压头为最优压头形状。此结果与现有垂直式垃圾中转站内压实器压头形状相一致,并且为压实器结构的优化提供了有力的依据。 (2)垂直式垃圾压实器内部结构的拓扑优化。 根据压头形状优化结果,建立了圆...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 垃圾中转站压缩设备的研究现状
        1.2.1 国内外发展现状
        1.2.2 主要存在的问题
    1.3 课题主要研究的内容
    本章小结
第二章 压实器压头形状优选
    2.1 加权平均法简介
        2.1.1 加权平均法的概述
        2.1.2 评价方法的分类
    2.2 压头形状评价模型
        2.2.1 选择评价指标并确定加权系数
        2.2.2 确定指标期望值
        2.2.3 评价指标的实际值及综合指数
    2.3 垃圾压缩有限元模型
        2.3.1 垃圾有限元模型
        2.3.2 箱体有限元模型
        2.3.3 不同压头的压缩模型
    2.4 垃圾压缩结果分析与优化
        2.4.1 模型计算
        2.4.2 综合评价
    本章小结
第三章 垃圾压实器结构拓扑优化设计
    3.1 拓扑优化的基本原理
        3.1.1 拓扑优化的原理及分类
        3.1.2 变密度法的数学模型
        3.1.3 ANSYS软件中拓扑优化模块的介绍
    3.2 压实器结构拓扑优化
        3.2.1 初始优化模型
        3.2.2 拓扑优化分析
        3.2.3 新型压实器设计
    3.3 现有压实器与新型压实器的比较
        3.3.1 现有压实器有限元分析
        3.3.2 新型压实器有限元分析
        3.3.3 结果比较
    3.4 结论
    本章小结
第四章 站内钢结构疲劳寿命分析与优化设计
    4.1 疲劳分析方法概述
        4.1.1 疲劳破坏的基本理论
        4.1.2 疲劳寿命
        4.1.3 ANSYS/FE-Safe软件简介
    4.2 现有站内钢结构的静力学及疲劳分析
        4.2.1 建立简化几何模型
        4.2.2 建立有限元模型
        4.2.3 ANSYS有限元分析结果
        4.2.4 现有结构的疲劳分析
    4.3 优化后钢结构静力学及疲劳分析
        4.3.1 优化设计钢结构模型
        4.3.2 ANSYS有限元分析结果
        4.3.3 优化结构的疲劳分析
    本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3839846