生物質(zhì)致密成型過程?？琢W及參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、生物質(zhì)致密環(huán)模成型機的關(guān)鍵部件是環(huán)模，環(huán)模的周邊密布?？祝尚褪鼓？滓鬃冃问В枰?jīng)常更換模具，這樣增加了致密成型的生產(chǎn)成本。致密成型的主要過程是在模具中完成的，環(huán)模的主要結(jié)構(gòu)是由眾多模孔構(gòu)成，模孔的結(jié)構(gòu)參數(shù)直接制約著物料的流動、環(huán)模的使用壽命、成型機的產(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)化進程的瓶頸，因此，以降低功耗，提高模具使用壽命為目的進行研究，對環(huán)模

2、模孔的力學及參數(shù)優(yōu)化進行研究，具有重要的理論意義和實際的經(jīng)濟效益。
　　本文以黑龍江省重點項目“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，基于流變學及彈塑性力學等理論，運用非線性有限元法，利用ANSYS有限元軟件對成型過程進行受力分析及數(shù)值模擬，通過對模孔力學分析進行分析和驗證，得出模孔的主要失效形式為疲勞失效，定量分析計算?？椎钠趬勖?，探索?？讘靶巫円?guī)律，確定影響模孔失效的關(guān)鍵參數(shù)。論文主要有以

3、下幾部分完成:
　　(1)對生物質(zhì)成型機的關(guān)鍵部件—環(huán)模?？祝M行不同位置的受力分析。用數(shù)學方法結(jié)合實驗，把生物質(zhì)致密成型過程抽象成非線性問題，應用非線性有限元理論對?？鬃冃?、應力進行實驗和理論分析，檢測致密成型過程的各種參數(shù)，尋求成型壓力對成型過程的影響規(guī)律。分析模孔在壓力載荷的作用下產(chǎn)生的變形，模擬模孔在成型過程中復雜應力狀態(tài)下的應力分布情況，并結(jié)合有限元模擬情況分析影響模孔疲勞壽命的因素，建立?？椎挠邢拊Ｐ?。
　　(

4、2)通過自主設計的生物質(zhì)致密成型機，對生物質(zhì)原料進行成型實驗。通過實驗，將?？變?nèi)不同位置所受的應力和?？椎慕Y(jié)構(gòu)作為研究對象，檢測生物質(zhì)固體成型過程的?？撞煌恢玫氖芰Γ鞲衅鞯臋z測）情況，通過理論推導，計算出模孔內(nèi)各測試點的壓強，利用MATLAB擬合出不同結(jié)構(gòu)參數(shù)?？椎臄D出力函數(shù)，進而計算出電機的理論功率值，為設計優(yōu)化的環(huán)模成型機提供基礎，使理論指導實踐。測量不同熱處理材料的磨損質(zhì)量損失。分析模孔的長徑比，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驗工況，確定模具失效的實驗參數(shù)，為定量地分析?？椎氖问教峁?shù)據(jù)基礎。
　　(3)分析影響?？讐勖慕Y(jié)構(gòu)因素，利用Weibull公式建立?？灼谑У腟-N曲線，運用雨流計數(shù)法和ANSYS軟件對?？自诓煌r下的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行數(shù)值分析和計算，得出?？自诓煌Y(jié)構(gòu)參數(shù)下的疲勞壽命數(shù)據(jù)。將模孔疲勞壽命定量化，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