磨片間隙和齒傾角對纖維形態(tài)影響的數(shù)值模擬研究.pdf

1、纖維板作為人造板三大板種之一，以其良好的力學性能和機械加工性能，被廣泛地應用于家具、建筑等行業(yè)。纖維制備過程中，纖維分離是熱磨工序中的極其關鍵的工序，纖維分離完成后的形態(tài)質量對最終生產(chǎn)出的纖維板的性能優(yōu)劣有著重要的影響，熱磨機磨片的齒形設計決定了纖維分離強度，也就決定著研磨出纖維的形態(tài)尺寸。用實驗和數(shù)值模擬方法研究磨片間隙、齒傾角對纖維形態(tài)質量的影響，分析磨片間隙、齒傾角的改變對纖維分離環(huán)境變量的影響，并建立磨片齒刃比負荷與纖維尺寸的數(shù)

2、學關系，有助于提高我國磨片設計水平和將纖維分離理論引導向新的深度，對纖維板生產(chǎn)企業(yè)提高纖維質量有著重要實際應用價值。
　　本文根據(jù)實驗磨片齒形結構參數(shù)數(shù)據(jù)，計算出各磨片的齒刃比負荷，將齒刃比負荷數(shù)據(jù)與對應的纖維樣本尺寸測量數(shù)據(jù)進行一元回歸分析，去驗證磨片齒刃比負荷對纖維形態(tài)質量是否存在著顯著的線性關系;實際工況中磨片間隙、齒傾角等參數(shù)對纖維形態(tài)尺寸的影響較大，但各參數(shù)之間的作用相互耦合，需要采用新的方法從深層分析，理清磨片間隙、齒

3、傾角各自對纖維形態(tài)尺寸的影響規(guī)律。
　　本文結合流體力學理論和計算流體力學軟件，利用數(shù)值模擬方法模擬分析了熱磨機磨片的纖維分離過程，揭示了動磨片、磨片間隙、靜磨片三個模型區(qū)域的壓力、速度、運動軌跡以及壁面剪切應力的分布等環(huán)境參數(shù)，并結合了流體力學理論對上述分布規(guī)律進行了逐一分析，歸納了各參數(shù)的在磨片模型流場中的分布規(guī)律，為后續(xù)建立磨片間隙、齒傾角與纖維形態(tài)之間聯(lián)系奠定了理論分析基礎。
　　本文將數(shù)值模擬方法與單一變量實驗法結

4、合，分別改變磨片模型中的磨片間隙、齒傾角的參數(shù)，總結模擬中磨片間隙改變導致磨片間隙流場區(qū)域中壓力場、速度場和壁面剪切應力場的分布規(guī)律，和磨片齒傾角改變導致整個流場區(qū)域中纖維流體運動軌跡和速度大小的分布規(guī)律;結合各物理變量分布規(guī)律和磨片纖維分離理論，從本質上解答磨片間隙、齒傾角是如何影響纖維分離強度、纖維分離時間。
　　本文對根據(jù)磨片纖維分離機理，對比實驗磨片齒形結構參數(shù)數(shù)據(jù)與其研磨出的對應的纖維樣本尺寸測量數(shù)據(jù)，總結磨片齒長、齒槽