生物質成型過程及其制品與接觸件的有限元分析
發(fā)布時間:2020-11-17 23:31
生物質能作為一種可再生能源,是傳統(tǒng)化石能源很好的替代品。但因本身的物理性質——密度較低,制約了生物質能的合理開發(fā)利用,生物質固體成型技術能很好的解決該問題。目前世界各國都非常重視生物質固體成型技術的發(fā)展,但在成型設備關鍵部件、成型產品質量和單位產品能耗等方面仍存有一定問題,這些問題也是今后生物質固體成型技術的發(fā)展方向。根據(jù)目前存在的主要問題,本文主要研究工作包括以下幾方面: (1)論述國內外生物質固體成型技術的發(fā)展概況,以及國內外液壓固體成型技術實際應用和最新成就。對生物質固體成型技術的研究方法和進展以及相關理論進行系統(tǒng)的分析和綜合評述,闡述本課題的意義。 (2)針對常用的固體成型材料——鋸末的特點,選用適合鋸末擠壓成型的有限元變形理論,運用歐拉描述方法對鋸末成型一維壓縮有限變形進行研究。依據(jù)體積可壓縮生物質塑性理論,選用適合鋸末材料的屈服條件,根據(jù)屈服條件及壓縮成型中靜水壓力的影響,推導鋸末彈塑性本構方程。 生物質被擠壓時與其直接接觸的構件——襯套,是生物質固體成型設備的關鍵部件。依據(jù)彈性力學有限單元法建立適合于襯套的單元剛度矩陣,進行結構有限元分析。應用ANSYS軟件對有、無襯套時生物質成型過程進行對比分析,得出襯套在成型過程中的作用,為生物質固體成型設備的優(yōu)化設計提供新的方法。 (3)依據(jù)溫度場傳熱基本理論,推導出鋸末熱應力有限元求解基本方程,運用ANSYS軟件對鋸末成型過程進行“熱-應力”耦合場分析計算,得出摩擦熱對生物質制品品質的影響,為生物質固體成型設備的工藝設計提供參考依據(jù)。 (4)襯套作為成型設備的關鍵部件,其可靠性直接關系到成型設備能否正常使用,因此本文最后通過建立概率有限元分析基本方程和控制方程,編寫襯套概率有限元分析程序,對襯套進行了概率有限元分析,獲得相關的可靠性數(shù)據(jù)。 (5)總結全文,得出研究結論,可為研究固體成型設備提供有價值的參考。
【學位單位】:山東大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2010
【中圖分類】:TK6
【部分圖文】:
機為例介紹其工作原理和成型原理。1.3.1成型機工作原理圖1一l為生物質液壓成型機的結構簡圖。鋸末經進料口巧進入物料腔,此時預液壓缸5的液壓閥開始工作,從而使預液壓缸活塞向下壓縮原料,壓到一定位置時,傳感器8啟動,此時主液壓缸2的液壓閥開始工作,進而使主液壓缸活塞向前推進,物料再次被壓縮。隨著物料密度不斷增加,所受的阻力逐漸增大,主液壓缸活塞所受的力隨之增大,當壓力達到一定值時,壓力繼電器工作,使單作用液壓缸了了— —睽睽 {{{ }}}}}...國國國國 /////////////// }}}}}}}}}}}}}}}圖1一l生物質液壓成型機結構簡圖1一土液壓缸油路進口;2一主液壓缸;3一主液壓缸油路出口;4一土管道;5-預液壓缸;6一預液壓缸油路進口;7一預液壓缸油路出口;8一預液壓缸傳感器;9一單作用液壓缸油路口;10一單作用液壓缸;11一平衡器;12一葉輪;13一保型腔;14一連接法蘭;15一進料口;16一主液壓缸傳感器10卸壓,這時物料密度已達到最大狀態(tài),該時刻主液壓缸的力克服物塊肪受的摩擦力
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l)等向強化:屈服面以材料中所作塑性功的大小為基礎在尺寸上擴張。對于 VonMiseS屈服準則來說,屈服面在所有方向均勻擴張,而其形狀中心及其在應力空間的方位均保持不變。如圖2一2所示,強化條件可表示為l4s]:F低)一、份·)·o(2一‘0)、分)一有效塑勝應變:,的函數(shù)。,urf.cer一七呂t.七:.勺一 e.tyi.14一tf.cer》獷后.的月爪百圖2一2等項強化時的屈服面變化圖2一3隨動強化時的屈服面變化
【引證文獻】
本文編號:2888050
【學位單位】:山東大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2010
【中圖分類】:TK6
【部分圖文】:
機為例介紹其工作原理和成型原理。1.3.1成型機工作原理圖1一l為生物質液壓成型機的結構簡圖。鋸末經進料口巧進入物料腔,此時預液壓缸5的液壓閥開始工作,從而使預液壓缸活塞向下壓縮原料,壓到一定位置時,傳感器8啟動,此時主液壓缸2的液壓閥開始工作,進而使主液壓缸活塞向前推進,物料再次被壓縮。隨著物料密度不斷增加,所受的阻力逐漸增大,主液壓缸活塞所受的力隨之增大,當壓力達到一定值時,壓力繼電器工作,使單作用液壓缸了了— —睽睽 {{{ }}}}}...國國國國 /////////////// }}}}}}}}}}}}}}}圖1一l生物質液壓成型機結構簡圖1一土液壓缸油路進口;2一主液壓缸;3一主液壓缸油路出口;4一土管道;5-預液壓缸;6一預液壓缸油路進口;7一預液壓缸油路出口;8一預液壓缸傳感器;9一單作用液壓缸油路口;10一單作用液壓缸;11一平衡器;12一葉輪;13一保型腔;14一連接法蘭;15一進料口;16一主液壓缸傳感器10卸壓,這時物料密度已達到最大狀態(tài),該時刻主液壓缸的力克服物塊肪受的摩擦力
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l)等向強化:屈服面以材料中所作塑性功的大小為基礎在尺寸上擴張。對于 VonMiseS屈服準則來說,屈服面在所有方向均勻擴張,而其形狀中心及其在應力空間的方位均保持不變。如圖2一2所示,強化條件可表示為l4s]:F低)一、份·)·o(2一‘0)、分)一有效塑勝應變:,的函數(shù)。,urf.cer一七呂t.七:.勺一 e.tyi.14一tf.cer》獷后.的月爪百圖2一2等項強化時的屈服面變化圖2一3隨動強化時的屈服面變化
【引證文獻】
相關期刊論文 前1條
1 景元琢;董玉平;蓋超;郭飛強;董磊;;生物質固化成型技術研究進展與展望[J];中國工程科學;2011年02期
相關碩士學位論文 前2條
1 王維振;生物質壓塊成型影響因素及成型機動態(tài)分析[D];山東大學;2012年
2 景年盛;固態(tài)生物質燃料顆粒成型設備與技術的研究[D];哈爾濱工程大學;2012年
本文編號:2888050
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