本文關(guān)鍵詞：立磨關(guān)鍵部件有限元分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《江西理工大學(xué)》 2013年

大型立式粉磨機(jī)關(guān)鍵部件的有限元分析

黃書烽  

【摘要】：立式粉磨機(jī)在國內(nèi)外被廣泛地應(yīng)用，是一種高效的粉磨以及烘干的大型設(shè)備，，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于粉磨高爐礦渣、水泥熟料等工藝原材料。立磨是根據(jù)物料粉磨原理來設(shè)計(jì)和研發(fā)的，具備有效率高、能耗低、磨料適應(yīng)性好、烘干能力強(qiáng)、維修保養(yǎng)方便等優(yōu)點(diǎn)，因此近年來在水泥行業(yè)得到了廣泛地應(yīng)用。但國內(nèi)該設(shè)備主要靠進(jìn)口，大型立磨研發(fā)技術(shù)主要被國外幾家公司所壟斷，盡管近年來國內(nèi)對立磨有了一定研究，但與國外相比還有很大的差距。 本課題應(yīng)用結(jié)構(gòu)分析的基本理論和有限元分析手段，選擇了立磨的立柱等部件作為研究對象，進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先，論文概述了立磨的工作原理、選粉原理以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并對立磨加載系統(tǒng)進(jìn)行了受力分析和計(jì)算，按照設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，建立了關(guān)鍵部件的幾何模型，運(yùn)用ANSYSY有限元分析軟件對立柱和搖臂靜力學(xué)分析，建立幾何模型后，對其劃分網(wǎng)格，添加約束和施加載荷，經(jīng)過后處理，得到關(guān)鍵部件的變形云圖和應(yīng)力云圖，進(jìn)而確定關(guān)鍵部件的強(qiáng)度和剛度足夠，設(shè)計(jì)合理。其次，對立柱進(jìn)行了模態(tài)分析，得到了立柱的前八階振型云圖，通過了解立柱的固有頻率和相應(yīng)振型，為設(shè)計(jì)和提高立柱的動態(tài)性能提供了理論依據(jù)。 最后運(yùn)用Design Explorer優(yōu)化模塊，在滿足強(qiáng)度的條件下，以立柱的質(zhì)量最小作為優(yōu)化目標(biāo)，對立柱進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，并且效果顯著。課題選了立柱殼體厚度、支撐板厚度、兩邊的固定板厚度作為設(shè)計(jì)變量，并標(biāo)記為ds1、ds2、ds3、ds4，滿足立柱最大等效應(yīng)力小于許用應(yīng)力，以及相關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)滿足邊界約束條件，利用Design Explorer優(yōu)化模塊，對立柱最小質(zhì)量的設(shè)計(jì)空間和靈敏度進(jìn)行了分析，并獲得了各設(shè)計(jì)變量對目標(biāo)函數(shù)的影響圖、響應(yīng)曲面圖、靈敏分析圖，可知變量ds1和ds4對立柱的質(zhì)量有較大的影響，ds1對立柱的質(zhì)量影響最大。當(dāng)各設(shè)計(jì)變量ds1、ds2、ds3、ds4為27.003mm、22.503mm、225.03mm、225.03mm時，立柱質(zhì)量減少了669kg，大約減少了2.51%，而優(yōu)化后的立柱最大等效應(yīng)力在許用應(yīng)力范圍之內(nèi)。結(jié)構(gòu)優(yōu)化取得預(yù)期效果，使立柱的質(zhì)量減小，節(jié)約了成本，節(jié)省了原材料。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TQ051.91
【目錄】：

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