本文關(guān)鍵詞：基于ANSYS的高溫滾粒振動輸送機強度分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高溫滾粒振動輸送機是基于機械振動原理和傳導換熱理論研究開發(fā),應用于鋼廠爐渣輸送的設備,其涉及振動和高溫作業(yè)情況,屬于高溫振動機械。為提高其安全可靠性,有必要對振動輸送機強度問題、動力學特性以及高溫耐熱性能進行分析,這對振動輸送機設備的設計制造及應用有著重要的理論意義和實用價值。本文主要闡述了振動輸送機的研究現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài),介紹了其結(jié)構(gòu)特性和工作原理,采用ProE軟件進行有限元模型建立和ANSYS APDL命令對整機系統(tǒng)進行仿真計算,分析了振動輸送機的結(jié)構(gòu)強度、穩(wěn)態(tài)響應和熱流固耦合強度,并對振動輸送機節(jié)水方法進行了探索分析。在結(jié)構(gòu)靜力學方面,主要分析了振動輸送機靜止狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)強度,其結(jié)果遠小于材料的屈服強度,同時振動輸送機相關(guān)結(jié)構(gòu)件變形在彈性變形范圍內(nèi)。在結(jié)構(gòu)動力學方面,模態(tài)分析得出了前8階固有頻率和擴展振型特征,驗證了振動輸送機在工作頻率下可以安全避開共振區(qū)；穩(wěn)態(tài)響應分析得出在正弦激勵作用下振動輸送機關(guān)鍵位置節(jié)點幅頻響應和應力響應。同時,分析得到了振動輸送機工作頻率下局部關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件響應應力,滿足使用安全性要求。在熱流固耦合方面,主要分析了振動輸送機的主要承載結(jié)構(gòu)件振動水道板在溫度載荷、壓力載荷和結(jié)構(gòu)載荷協(xié)同作用下的耦合強度問題。通過流體和傳熱分析,得出高溫渣粒流、冷卻水與振動水道板交界面的壓強分布和振動水道板的溫度分布,以及穩(wěn)態(tài)降溫時冷卻水在振動水道板內(nèi)的溫度分布,以防止冷卻水溫升過高產(chǎn)生水蒸氣。進而將振動水道板的溫度場和與流體交界面壓力場作為載荷傳遞到結(jié)構(gòu)強度分析中,同時考慮結(jié)構(gòu)載荷的影響,分析結(jié)果表明振動水道板耦合強度滿足使用要求。在節(jié)水方面,通過分析不同流道結(jié)構(gòu)對散熱的影響,對振動水道板局部結(jié)構(gòu)進行了改進；經(jīng)分析可知,適當?shù)恼{(diào)節(jié)流體進水口速度可以達到近似的降溫效果,從而實現(xiàn)節(jié)水的目的。
【關(guān)鍵詞】：振動輸送機 靜強度 動力學分析 熱流固耦合分析 節(jié)水
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH234
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題來源及背景情況11-12
• 1.2 振動輸送機的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展動態(tài)12-14
• 1.3 高溫滾粒振動輸送機工作過程簡介14-16
• 1.4 選題依據(jù)16
• 1.5 課題理論意義與實際應用價值16-17
• 1.6 課題研究內(nèi)容17-19
• 第2章 有限元模型建立19-29
• 2.1 高溫滾粒振動輸送機幾何模型處理19-21
• 2.1.1 振動輸送機結(jié)構(gòu)分析19-20
• 2.1.2 有限元模型簡化20-21
• 2.2 有限單元類型選擇21
• 2.3 激振電機模擬21-25
• 2.3.1 激振電機選型21-24
• 2.3.2 激振力加載方法24-25
• 2.3.3 建立剛性區(qū)域25
• 2.4 減振支撐模擬25-26
• 2.5 振動輸送機有限元模型26-27
• 2.6 本章小結(jié)27-29
• 第3章 振動輸送機結(jié)構(gòu)靜力學分析29-39
• 3.1 振動輸送機結(jié)構(gòu)分析29-33
• 3.1.1 結(jié)構(gòu)靜力分析基礎29-31
• 3.1.2 強度理論31-32
• 3.1.3 焊接殘余應力分析32-33
• 3.2 振動輸送機結(jié)構(gòu)強度分析33-37
• 3.3 本章小結(jié)37-39
• 第4章 振動輸送機模態(tài)分析和穩(wěn)態(tài)響應39-51
• 4.1 振動輸送機模態(tài)分析39-40
• 4.1.1 模態(tài)分析理論基礎39-40
• 4.1.2 模態(tài)分析步驟和方法40
• 4.2 振動輸送機模態(tài)結(jié)果分析40-42
• 4.3 諧響應分析概述42-45
• 4.3.1 諧響應分析基本理論與方法42-44
• 4.3.2 諧響應分析基本過程和相關(guān)參數(shù)確定44-45
• 4.4 振動輸送機諧響應結(jié)果分析45-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 第5章 振動水道板熱-流-固耦合分析51-69
• 5.1 基礎知識簡介51-54
• 5.1.1 計算流體力學基礎概述51-52
• 5.1.2 熱分析基礎概述52-54
• 5.2 振動水道板溫度分布54-63
• 5.2.1 ICEM CFD有限元模型建立54-56
• 5.2.2 CFX分析預處理56-57
• 5.2.3 CFX溫度場分析57-62
• 5.2.4 CFX流-固交界面壓力場分析62-63
• 5.3 熱-流-固耦合強度分析63-67
• 5.3.1 載荷傳遞64-65
• 5.3.2 耦合強度分析65-67
• 5.4 本章小結(jié)67-69
• 第6章 振動輸送機節(jié)水方法探索69-75
• 6.1 水冷散熱結(jié)構(gòu)淺析69-70
• 6.2 振動水道板結(jié)構(gòu)改進方法70
• 6.3 振動水道板結(jié)構(gòu)改進與分析70-74
• 6.4 本章小結(jié)74-75
• 第7章 結(jié)論與展望75-77
• 7.1 結(jié)論75-76
• 7.2 展望76-77
• 參考文獻77-81
• 致謝81

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本文編號：420521