纖維纏繞超高壓前混合磨料罐的設(shè)計與研究.pdf

1、現(xiàn)階段前混合磨料射流切割系統(tǒng)的工作壓力大致在30-50MPa的壓力范圍內(nèi)，已經(jīng)難以滿足實際工況的需求，為此提出建立100MPa的超高壓前混合磨料射流切割裝置已經(jīng)勢在必行。超高壓前混合磨料射流的核心所在于磨料混合裝置。水經(jīng)泵出后，沿著膠管注入超高壓前混合磨料罐中進(jìn)行水與磨料的混合，形成局部流態(tài)化，水與磨料充分混合后途經(jīng)噴嘴噴射而出，形成超高壓前混合磨料射流。超高壓前混合磨料罐作為一種壓力容器，不僅要儲存磨料，還要承載磨料與水混合形成局部流

2、態(tài)化時產(chǎn)生的壓力，為此對超高壓前混合磨料罐的強度具有十分高的要求，需要對其進(jìn)行合理的設(shè)計與研究，由此引出本課題。本論文對超高壓前混合磨料罐的進(jìn)行了理論設(shè)計和研究。主要做了以下工作:
　　對纖維纏繞超高壓前混合磨料罐進(jìn)行了力學(xué)分析，通過網(wǎng)格理論設(shè)計方法分析磨料罐纖維鋪層筒身段和封頭段力學(xué)特性，推導(dǎo)出磨料罐筒身段及罐體段纏繞纖維厚度及纏繞角的計算方程，為纖維纏繞超高壓前混合磨料罐的有限元建模提供理論基礎(chǔ)。
　　通過solidwo

3、rks軟件建立磨料罐三維模型，運用ANSYS軟件的APDL參數(shù)化語言完成纖維纏繞超高壓前混合磨料罐的有限元分析。因為磨料罐的幾何結(jié)構(gòu)、約束條件以及載荷參數(shù)等存在對稱性，所以選擇磨料罐的1/4模型進(jìn)行有限元分析計算，得到纖維纏繞超高壓前混合磨料罐在100MPa（工作壓力）和120MPa（安全壓力）兩種工作環(huán)境下磨料罐以及纖維纏繞層的應(yīng)力應(yīng)變情況，并對結(jié)果進(jìn)行分析研究。
　　優(yōu)化磨料罐上罐口結(jié)構(gòu)，將上罐口由外螺紋連接結(jié)構(gòu)改為內(nèi)螺紋連接