【摘要】： 生物質(zhì)固體成型技術(shù)使松散的生物質(zhì)致密化,能顯著提高生物質(zhì)制品的性能,成為規(guī)�；蒙镔|(zhì)能源的一種有效途徑,但是生物質(zhì)固體成型機(jī)理的不完善和成型機(jī)械的使用壽命短,尤其是關(guān)鍵零部件——環(huán)模使用壽命短,成為制約生物質(zhì)固體成型技術(shù)發(fā)展的瓶頸,開展生物質(zhì)固體成型機(jī)理和環(huán)模壽命研究對(duì)開辟生物質(zhì)新能源的利用具有十分重要的意義。 建立生物質(zhì)固體成型過(guò)程中從宏觀到微觀過(guò)渡的關(guān)鍵數(shù)學(xué)模型——機(jī)械接觸幾何模型,通過(guò)對(duì)過(guò)渡模型的研究,提出生物質(zhì)固體成型的微觀機(jī)理,表明成型正壓力F與顆粒表面斜角ai的余弦成正比關(guān)系。 為了獲得生物質(zhì)固體成型時(shí)的應(yīng)力、變形特性和環(huán)模的等效應(yīng)力、摩擦力分布規(guī)律,推導(dǎo)了生物質(zhì)固體成型的彈塑性力學(xué)公式、接觸力學(xué)和粘彈性理論,借助有限元軟件ANSYS,建立生物質(zhì)固體成型的非線性接觸有限元模型,利用歐拉法進(jìn)行計(jì)算,對(duì)環(huán)模式生物質(zhì)固體成型過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬,證明了微觀成型機(jī)理的正確性,為環(huán)模的壽命分析提供依據(jù)。 利用有限元分析法對(duì)環(huán)模的疲勞壽命進(jìn)行研究,為環(huán)模設(shè)計(jì)提供了一種新方法。通過(guò)研究環(huán)模的失效形式、失效機(jī)理和影響環(huán)模壽命的因素,對(duì)環(huán)模的疲勞壽命進(jìn)行研究。根據(jù)材料的疲勞壽命實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),利用Weibull公式建立環(huán)模疲勞失效的S—N曲線,確定環(huán)模的疲勞累積損傷原則——Palmgren-Miner原則。借助COSMOSWorks有限元軟件對(duì)不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下的環(huán)模,采用雨流計(jì)數(shù)法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算,獲得環(huán)模的疲勞壽命。 研究表明,模孔形狀、孔徑、�？组L(zhǎng)徑比、分布排列形式和�？讛�(shù)目對(duì)環(huán)模的壽命影響較大：�？捉惶媾帕械沫h(huán)模壽命要比�？灼叫信帕械沫h(huán)模壽命長(zhǎng)；橢圓孔環(huán)模的壽命比圓孔環(huán)模的壽命長(zhǎng),其強(qiáng)度比值約為3：2；利用上述疲勞分析法,特別針對(duì)180℃模孔交錯(cuò)排列、孔徑10mm、長(zhǎng)徑比5：1的720孔的圓孔環(huán)模進(jìn)行壽命分析,驗(yàn)證了有限元疲勞分析法的正確性。
【圖文】：

生物質(zhì)壓縮成型之前，1990年日本開始研究用于替代木材燃料的煤粉壓縮成型顆�！�71。目前，國(guó)內(nèi)外農(nóng)林廢棄物固體成型技術(shù)及設(shè)備的研究發(fā)展主要有三類:以日本為代表開發(fā)的螺旋擠壓式棒狀成型技術(shù)(圖1一2);歐洲各國(guó)開發(fā)的活塞擠壓式棒狀成型技術(shù)(圖1一3);美國(guó)研發(fā)的壓輥顆粒狀成型技術(shù)[6](圖1一4、l一5)。國(guó)外成型燃料的發(fā)展大致分為三個(gè)階段I’]。從20世紀(jì)30一50年代為研究、示范、交叉引進(jìn)階段，研究的著眼點(diǎn)以代替化石能源為目標(biāo)。20世紀(jì)70一90年代為第二階段，，各國(guó)普遍注意到化石能源對(duì)環(huán)境的影響，數(shù)量較大的、可再生的生物質(zhì)能源得到重視，開展生物質(zhì)致密成型燃料的研究[7.8]，到90年代，歐洲、美洲、亞洲的一些國(guó)家在生活領(lǐng)域比較大量地應(yīng)用生物質(zhì)致密成型燃料。20世紀(jì)90年代后期至今為第三階段，首先以丹麥為首開展了規(guī)�；玫难芯抗ぷ鳎乱畸溨哪茉赐顿Y公司BWE率先研制成功了第一座生物質(zhì)致密成型燃料發(fā)電廠，隨后，瑞典、德國(guó)、奧地利等國(guó)先后開展了利用生物質(zhì)致密成型燃料發(fā)電和作為鍋爐燃料研究。目前

第1章緒論匕匕匕圖卜2螺旋擠壓型機(jī)示意圖圖1一3活塞式擠壓成型機(jī)示意圖l一4平模顆粒機(jī)示意圖生物質(zhì)壓縮成型之前，1990年日本開始研究用于替代木材燃料的煤粉壓縮成型顆�！�71。目前，國(guó)內(nèi)外農(nóng)林廢棄物固體成型技術(shù)及設(shè)備的研究發(fā)展主要有三類:以日本為代表開發(fā)的螺旋擠壓式棒狀成型技術(shù)(圖1一2);歐洲各國(guó)開發(fā)的活塞擠壓式棒狀成型技術(shù)(圖1一3);美國(guó)研發(fā)的壓輥顆粒狀成型技術(shù)[6](圖1一4、l一5)。國(guó)外成型燃料的發(fā)展大致分為三個(gè)階段I’]。從20世紀(jì)30一50年代為研究、示范、交叉引進(jìn)階段，研究的著眼點(diǎn)以代替化石能源為目標(biāo)。20世紀(jì)70一90年代為第二階段，各國(guó)普遍注意到化石能源對(duì)環(huán)境的影響，數(shù)量較大的、可再生的生物質(zhì)能源得到重視，開展生物質(zhì)致密成型燃料的研究[7.8]，到90年代，歐洲、美洲、亞洲的一些國(guó)家在生活領(lǐng)域比較大量地應(yīng)用生物質(zhì)致密成型燃料。20世紀(jì)90年代后期至今為第三階段
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TK6

【引證文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2678253