基于ANSYS Workbench流固耦合對(duì)混凝土攪拌車葉片進(jìn)行疲勞分析.pdf

1、隨著我國(guó)建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，混凝土攪拌運(yùn)輸車的市場(chǎng)需求量也越來(lái)越大，隨之相應(yīng)的專業(yè)混凝土運(yùn)輸公司也如雨后春筍般出現(xiàn)在全國(guó)各地?，F(xiàn)實(shí)已經(jīng)證明，這種新興的運(yùn)輸行業(yè)具有巨大的市場(chǎng)潛力，因此各個(gè)生產(chǎn)公司投入大量的資源，開展研究工作，用于提高各自產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力?；炷翑嚢柽\(yùn)輸車的核心部位就是其攪拌裝置，而攪拌葉片是攪拌裝置中必不可少且極其重要的部件，攪拌葉片的強(qiáng)度與剛度是否足夠，疲勞壽命是否達(dá)標(biāo)，這些都直接決定著混凝土攪拌運(yùn)輸車的使用壽命與使用品質(zhì)，

2、所以，對(duì)混凝土攪拌葉片進(jìn)行強(qiáng)度及剛度校核、疲勞分析具有非常重要的意義。
　　本文采用有限元方法，運(yùn)用 WorkbenchANSYS軟件和CFD軟件相結(jié)合，通過(guò)Pro/E軟件進(jìn)行三維實(shí)體建模，對(duì)混凝土攪拌運(yùn)輸車的攪拌系統(tǒng)，即攪拌罐體與攪拌葉片進(jìn)行靜力學(xué)分析，強(qiáng)度校核與疲勞分析，得到準(zhǔn)確的分析數(shù)據(jù)有助于產(chǎn)品的提高與改進(jìn)。
　　在對(duì)混凝土攪拌罐體進(jìn)行靜力學(xué)分析中，本文利用北方巴里巴公司所提供的B18N型攪拌車罐體數(shù)據(jù)，運(yùn)用Pro/

3、E軟件進(jìn)行幾何三維實(shí)體建模，并根據(jù)已知的材料特性計(jì)算出罐體所承受的壓力，然后導(dǎo)入Workbench平臺(tái)中靜力學(xué)分析模塊進(jìn)行分析，得到攪拌罐體變形最大的部位和封頭與法蘭受應(yīng)力最大的部位，并介紹了一些常用的改進(jìn)措施。
　　在對(duì)攪拌螺旋葉片進(jìn)行強(qiáng)度校核與疲勞分析中，本文根據(jù)參考文獻(xiàn)與幾何學(xué)知識(shí)推導(dǎo)出攪拌葉片螺旋型線方程，配合北方巴里巴公司提供的混凝土攪拌葉片外部特征參數(shù)，運(yùn)用Pro/E軟件進(jìn)行三維實(shí)體建模。再運(yùn)用CFD軟件對(duì)攪拌罐體內(nèi)的

4、混凝土進(jìn)行數(shù)值模擬分析，并結(jié)合流固耦合分析方法得到螺旋攪拌葉片在攪拌與出料過(guò)程中所受的應(yīng)力，并與傳統(tǒng)應(yīng)力分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，解決了傳統(tǒng)方法計(jì)算攪拌葉片所受應(yīng)力誤差較大的問(wèn)題。再在Workbench平臺(tái)中采用專業(yè)的疲勞分析模塊 Fatigue tools對(duì)葉片進(jìn)行了疲勞壽命數(shù)值計(jì)算。結(jié)果表明：混凝土螺旋攪拌葉片疲勞安全系數(shù)最小的位置是其與攪拌筒壁的連接處，與其所受最大應(yīng)力位置相同，最小安全系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于許用安全系數(shù)，符合應(yīng)力與疲勞強(qiáng)度要求。<