生物質(zhì)致密成型過(guò)程模孔力學(xué)及參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、生物質(zhì)致密環(huán)模成型機(jī)的關(guān)鍵部件是環(huán)模，環(huán)模的周邊密布?？祝尚褪鼓？滓鬃冃问?，需要經(jīng)常更換模具，這樣增加了致密成型的生產(chǎn)成本。致密成型的主要過(guò)程是在模具中完成的，環(huán)模的主要結(jié)構(gòu)是由眾多?？讟?gòu)成，?？椎慕Y(jié)構(gòu)參數(shù)直接制約著物料的流動(dòng)、環(huán)模的使用壽命、成型機(jī)的產(chǎn)量和成型燃料的質(zhì)量等。但目前的研究處于能耗高，模具壽命短，不適應(yīng)低能耗，高效率，高質(zhì)量的生產(chǎn)需求，成為制約其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的瓶頸，因此，以降低功耗，提高模具使用壽命為目的進(jìn)行研究，對(duì)環(huán)模

2、?？椎牧W(xué)及參數(shù)優(yōu)化進(jìn)行研究，具有重要的理論意義和實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益。
　　本文以黑龍江省重點(diǎn)項(xiàng)目“生物質(zhì)成型燃料制造關(guān)鍵技術(shù)”為依托，以節(jié)能減排、降低生產(chǎn)成本為出發(fā)點(diǎn)，基于流變學(xué)及彈塑性力學(xué)等理論，運(yùn)用非線性有限元法，利用ANSYS有限元軟件對(duì)成型過(guò)程進(jìn)行受力分析及數(shù)值模擬，通過(guò)對(duì)?？琢W(xué)分析進(jìn)行分析和驗(yàn)證，得出?？椎闹饕问綖槠谑В糠治鲇?jì)算?？椎钠趬勖?，探索?？讘?yīng)力及形變規(guī)律，確定影響?？资У年P(guān)鍵參數(shù)。論文主要有以

3、下幾部分完成:
　　(1)對(duì)生物質(zhì)成型機(jī)的關(guān)鍵部件—環(huán)模?？祝M(jìn)行不同位置的受力分析。用數(shù)學(xué)方法結(jié)合實(shí)驗(yàn)，把生物質(zhì)致密成型過(guò)程抽象成非線性問(wèn)題，應(yīng)用非線性有限元理論對(duì)模孔變形、應(yīng)力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和理論分析，檢測(cè)致密成型過(guò)程的各種參數(shù)，尋求成型壓力對(duì)成型過(guò)程的影響規(guī)律。分析模孔在壓力載荷的作用下產(chǎn)生的變形，模擬模孔在成型過(guò)程中復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力分布情況，并結(jié)合有限元模擬情況分析影響?？灼趬勖囊蛩?，建立模孔的有限元模型。
　　(

4、2)通過(guò)自主設(shè)計(jì)的生物質(zhì)致密成型機(jī)，對(duì)生物質(zhì)原料進(jìn)行成型實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，將模孔內(nèi)不同位置所受的應(yīng)力和?？椎慕Y(jié)構(gòu)作為研究對(duì)象，檢測(cè)生物質(zhì)固體成型過(guò)程的?？撞煌恢玫氖芰Γ鞲衅鞯臋z測(cè)）情況，通過(guò)理論推導(dǎo)，計(jì)算出?？變?nèi)各測(cè)試點(diǎn)的壓強(qiáng)，利用MATLAB擬合出不同結(jié)構(gòu)參數(shù)?？椎臄D出力函數(shù)，進(jìn)而計(jì)算出電機(jī)的理論功率值，為設(shè)計(jì)優(yōu)化的環(huán)模成型機(jī)提供基礎(chǔ)，使理論指導(dǎo)實(shí)踐。測(cè)量不同熱處理材料的磨損質(zhì)量損失。分析模孔的長(zhǎng)徑比，直徑，物料的含水率，確定?？?/p>

5、內(nèi)不同位置的受力情況與?？啄p的關(guān)系，找到影響其磨損量的實(shí)驗(yàn)工況，確定模具失效的實(shí)驗(yàn)參數(shù)，為定量地分析?？椎氖问教峁?shù)據(jù)基礎(chǔ)。
　　(3)分析影響模孔壽命的結(jié)構(gòu)因素，利用Weibull公式建立模孔疲勞失效的S-N曲線，運(yùn)用雨流計(jì)數(shù)法和ANSYS軟件對(duì)?？自诓煌r下的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行數(shù)值分析和計(jì)算，得出?？自诓煌Y(jié)構(gòu)參數(shù)下的疲勞壽命數(shù)據(jù)。將?？灼趬勖炕?，為生物質(zhì)致密成型理論的發(fā)展提供方法和理論依據(jù)，為生物質(zhì)成型燃料的商業(yè)化推