新型多頭式秸稈成型設(shè)備的數(shù)值模擬與研制
發(fā)布時(shí)間:2021-05-12 16:37
生物質(zhì)能是一種重要的可再生能源,而生物質(zhì)秸稈又是生物質(zhì)能的重要組成部分,生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)能夠讓松散的生物質(zhì)秸稈成型出燃料,從而能夠更好地利用我國農(nóng)村豐富的生物質(zhì)秸稈資源。本論文的研究目的是研制一種能耗低、生產(chǎn)率高并適合在農(nóng)村推廣的生物質(zhì)秸稈成型設(shè)備,F(xiàn)將本文的主要內(nèi)容簡介如下:1、生物質(zhì)秸稈壓縮成型的有限元理論研究生物質(zhì)秸稈壓縮成型的有限元理論是為了給有限元分析做好理論準(zhǔn)備。秸稈成型過程是一個(gè)非線性的過程,本文在分析和比較了兩種有限元方法的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)后,選用了有限應(yīng)變彈塑性理論來作為解決秸稈壓縮成型的有限元計(jì)算方法。為了研究秸稈在壓縮成型過程中的塑性變形理論,本文運(yùn)用彈塑性力學(xué)的理論給出了生物質(zhì)秸稈的屈服準(zhǔn)則、硬化規(guī)律和流動(dòng)法則,并在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出了生物質(zhì)秸稈的本構(gòu)方程和基本方程。2、生物質(zhì)秸稈壓縮成型過程的有限元分析生物質(zhì)秸稈壓縮成型的有限元分析包括應(yīng)力應(yīng)變場分析和溫度場分析,本文通過有限元仿真的結(jié)果來指導(dǎo)成型機(jī)的設(shè)計(jì)和研制。通過對應(yīng)力應(yīng)變場的分析,得到了等效應(yīng)力場和等效摩擦力場分布圖、等效應(yīng)變和X方向等效應(yīng)變分布圖。通過分析秸稈從開始進(jìn)入到最后擠出成型腔整個(gè)過程的應(yīng)力、摩擦...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.1.1 生物質(zhì)能利用的重要性
1.1.2 我國生物質(zhì)能資源利用現(xiàn)狀
1.1.3 生物質(zhì)秸稈壓縮成型技術(shù)的重要性
1.2 生物質(zhì)秸稈壓縮成型理論研究現(xiàn)狀
1.2.1 生物質(zhì)秸稈的成型機(jī)理
1.2.2 影響生物質(zhì)秸稈壓縮成型的主要因素
1.3 生物質(zhì)秸稈壓縮成型技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3.1 生物質(zhì)壓縮成型工藝
1.3.2 生物質(zhì)壓縮成型設(shè)備
1.4 本論文的主要研究內(nèi)容
第二章 生物質(zhì)秸稈成型過程的有限元理論
2.1 秸稈成型過程的非線性有限元理論
2.2 生物質(zhì)秸稈塑性變形理論
2.2.1 屈服準(zhǔn)則
2.2.2 硬化規(guī)律
2.2.3 流動(dòng)法則
2.3 本構(gòu)方程
2.4 基本方程
2.5 本章小結(jié)
第三章 生物質(zhì)秸稈壓縮成型過程的有限元模擬
3.1 有限元理論與ANSYS軟件概述
3.1.1 有限元法的基本思想和特點(diǎn)
3.1.2 ANSYS軟件的一般分析過程
3.2 秸稈壓縮成型過程的應(yīng)力應(yīng)變場數(shù)值模擬
3.2.1 應(yīng)力應(yīng)變場的分析步驟
3.2.2 應(yīng)力應(yīng)變場的結(jié)果分析
3.3 秸稈壓縮成型過程的溫度場數(shù)值模擬
3.3.1 溫度場有限元分析的基本理論
3.3.2 溫度場的分析步驟
3.3.3 溫度場的結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 生物質(zhì)秸稈成型機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1 成型機(jī)設(shè)計(jì)的總體思路和目標(biāo)
4.1.1 總體思路
4.1.2 主要技術(shù)指標(biāo)
4.2 預(yù)擠壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.3 加熱系統(tǒng)
4.4 成型模具的設(shè)計(jì)計(jì)算
4.4.1 成型腔的受力分析
4.4.2 成型模具參數(shù)設(shè)計(jì)
4.5 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.6 成型機(jī)工藝流程及總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.6.1 成型機(jī)的工藝流程
4.6.2 成型機(jī)的總體結(jié)構(gòu)
4.7 本章小結(jié)
第五章 生物質(zhì)秸稈成型燃料的品質(zhì)評價(jià)
5.1 成型燃料品質(zhì)評價(jià)概述
5.2 成型燃料的松弛密度
5.2.1 實(shí)驗(yàn)方法
5.2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析
5.3 成型燃料的耐久性
5.3.1 實(shí)驗(yàn)方法
5.3.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]棉花秸稈等溫干燥特性試驗(yàn)研究及回歸分析[J]. 胡建軍,沈勝強(qiáng),師新廣,雷廷宙,崔俊貞,黃浩. 太陽能學(xué)報(bào). 2008(01)
[2]生物質(zhì)壓縮成型燃料的物理品質(zhì)及成型技術(shù)[J]. 王建祥,蔡紅珍. 農(nóng)機(jī)化研究. 2008(01)
[3]Coulomb-Mohr屈服準(zhǔn)則及其改進(jìn)[J]. 趙二平. 災(zāi)害與防治工程. 2007(01)
[4]生物質(zhì)干燥機(jī)的設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究[J]. 雷廷宙,沈勝強(qiáng),李在峰,胡建軍,吳創(chuàng)之,師新廣,朱金陵. 可再生能源. 2006(03)
[5]HPB-Ⅰ型液壓秸稈成型機(jī)的大型優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 馬孝琴,尤希風(fēng),張百良. 可再生能源. 2006(03)
[6]生物質(zhì)擠壓過程中的靜水壓應(yīng)力[J]. 湯愛君,馬海龍,董玉平. 可再生能源. 2006(02)
[7]秸稈類生物質(zhì)固化成型有限元模擬[J]. 董玉平,高名望,孫啟新. 山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2005(05)
[8]農(nóng)作物秸稈細(xì)胞壁成分對其干燥過程的影響[J]. 黃浩,雷廷宙,胡建軍,張全國. 河南科學(xué). 2005(02)
[9]生物質(zhì)燃料成型技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 李美華,俞國勝. 木材加工機(jī)械. 2005(02)
[10]棉稈燃料壓縮成型技術(shù)的研究[J]. 徐新惠,王維新,吳杰. 農(nóng)業(yè)與技術(shù). 2005(02)
博士論文
[1]秸稈顆粒燃料冷態(tài)壓縮成型實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值模擬[D]. 胡建軍.大連理工大學(xué) 2008
[2]生物質(zhì)(秸稈)成型燃料燃燒動(dòng)力學(xué)特性及液壓秸稈成型機(jī)改進(jìn)設(shè)計(jì)研究[D]. 馬孝琴.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2002
碩士論文
[1]基于有限元模擬分析的生物質(zhì)壓縮成型機(jī)的研發(fā)[D]. 焦安勇.吉林大學(xué) 2009
[2]生物質(zhì)成型燃料物理性能和燃燒特性研究[D]. 謝啟強(qiáng).南京林業(yè)大學(xué) 2008
[3]生物質(zhì)固化成型特性及有限元研究[D]. 鄧波.山東大學(xué) 2008
[4]基于ANSYS的生物質(zhì)成型機(jī)的研制[D]. 王冬梅.吉林大學(xué) 2008
[5]HPB-Ⅳ型液壓式生物質(zhì)(秸稈)成型機(jī)的設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究[D]. 翁偉.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
[6]生物質(zhì)燃料常溫高壓致密成型技術(shù)及成型機(jī)理研究[D]. 回彩娟.北京林業(yè)大學(xué) 2006
[7]秸稈壓塊飼料機(jī)勻料充型區(qū)的物流分析與計(jì)算機(jī)仿真[D]. 隋美麗.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
[8]冷變成型過程的有限元數(shù)值模擬[D]. 王飛龍.昆明理工大學(xué) 2004
[9]冷變成型有限元分析及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 吳振強(qiáng).昆明理工大學(xué) 2004
本文編號(hào):3183752
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.1.1 生物質(zhì)能利用的重要性
1.1.2 我國生物質(zhì)能資源利用現(xiàn)狀
1.1.3 生物質(zhì)秸稈壓縮成型技術(shù)的重要性
1.2 生物質(zhì)秸稈壓縮成型理論研究現(xiàn)狀
1.2.1 生物質(zhì)秸稈的成型機(jī)理
1.2.2 影響生物質(zhì)秸稈壓縮成型的主要因素
1.3 生物質(zhì)秸稈壓縮成型技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3.1 生物質(zhì)壓縮成型工藝
1.3.2 生物質(zhì)壓縮成型設(shè)備
1.4 本論文的主要研究內(nèi)容
第二章 生物質(zhì)秸稈成型過程的有限元理論
2.1 秸稈成型過程的非線性有限元理論
2.2 生物質(zhì)秸稈塑性變形理論
2.2.1 屈服準(zhǔn)則
2.2.2 硬化規(guī)律
2.2.3 流動(dòng)法則
2.3 本構(gòu)方程
2.4 基本方程
2.5 本章小結(jié)
第三章 生物質(zhì)秸稈壓縮成型過程的有限元模擬
3.1 有限元理論與ANSYS軟件概述
3.1.1 有限元法的基本思想和特點(diǎn)
3.1.2 ANSYS軟件的一般分析過程
3.2 秸稈壓縮成型過程的應(yīng)力應(yīng)變場數(shù)值模擬
3.2.1 應(yīng)力應(yīng)變場的分析步驟
3.2.2 應(yīng)力應(yīng)變場的結(jié)果分析
3.3 秸稈壓縮成型過程的溫度場數(shù)值模擬
3.3.1 溫度場有限元分析的基本理論
3.3.2 溫度場的分析步驟
3.3.3 溫度場的結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 生物質(zhì)秸稈成型機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1 成型機(jī)設(shè)計(jì)的總體思路和目標(biāo)
4.1.1 總體思路
4.1.2 主要技術(shù)指標(biāo)
4.2 預(yù)擠壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.3 加熱系統(tǒng)
4.4 成型模具的設(shè)計(jì)計(jì)算
4.4.1 成型腔的受力分析
4.4.2 成型模具參數(shù)設(shè)計(jì)
4.5 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.6 成型機(jī)工藝流程及總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.6.1 成型機(jī)的工藝流程
4.6.2 成型機(jī)的總體結(jié)構(gòu)
4.7 本章小結(jié)
第五章 生物質(zhì)秸稈成型燃料的品質(zhì)評價(jià)
5.1 成型燃料品質(zhì)評價(jià)概述
5.2 成型燃料的松弛密度
5.2.1 實(shí)驗(yàn)方法
5.2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析
5.3 成型燃料的耐久性
5.3.1 實(shí)驗(yàn)方法
5.3.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]棉花秸稈等溫干燥特性試驗(yàn)研究及回歸分析[J]. 胡建軍,沈勝強(qiáng),師新廣,雷廷宙,崔俊貞,黃浩. 太陽能學(xué)報(bào). 2008(01)
[2]生物質(zhì)壓縮成型燃料的物理品質(zhì)及成型技術(shù)[J]. 王建祥,蔡紅珍. 農(nóng)機(jī)化研究. 2008(01)
[3]Coulomb-Mohr屈服準(zhǔn)則及其改進(jìn)[J]. 趙二平. 災(zāi)害與防治工程. 2007(01)
[4]生物質(zhì)干燥機(jī)的設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究[J]. 雷廷宙,沈勝強(qiáng),李在峰,胡建軍,吳創(chuàng)之,師新廣,朱金陵. 可再生能源. 2006(03)
[5]HPB-Ⅰ型液壓秸稈成型機(jī)的大型優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 馬孝琴,尤希風(fēng),張百良. 可再生能源. 2006(03)
[6]生物質(zhì)擠壓過程中的靜水壓應(yīng)力[J]. 湯愛君,馬海龍,董玉平. 可再生能源. 2006(02)
[7]秸稈類生物質(zhì)固化成型有限元模擬[J]. 董玉平,高名望,孫啟新. 山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2005(05)
[8]農(nóng)作物秸稈細(xì)胞壁成分對其干燥過程的影響[J]. 黃浩,雷廷宙,胡建軍,張全國. 河南科學(xué). 2005(02)
[9]生物質(zhì)燃料成型技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 李美華,俞國勝. 木材加工機(jī)械. 2005(02)
[10]棉稈燃料壓縮成型技術(shù)的研究[J]. 徐新惠,王維新,吳杰. 農(nóng)業(yè)與技術(shù). 2005(02)
博士論文
[1]秸稈顆粒燃料冷態(tài)壓縮成型實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值模擬[D]. 胡建軍.大連理工大學(xué) 2008
[2]生物質(zhì)(秸稈)成型燃料燃燒動(dòng)力學(xué)特性及液壓秸稈成型機(jī)改進(jìn)設(shè)計(jì)研究[D]. 馬孝琴.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2002
碩士論文
[1]基于有限元模擬分析的生物質(zhì)壓縮成型機(jī)的研發(fā)[D]. 焦安勇.吉林大學(xué) 2009
[2]生物質(zhì)成型燃料物理性能和燃燒特性研究[D]. 謝啟強(qiáng).南京林業(yè)大學(xué) 2008
[3]生物質(zhì)固化成型特性及有限元研究[D]. 鄧波.山東大學(xué) 2008
[4]基于ANSYS的生物質(zhì)成型機(jī)的研制[D]. 王冬梅.吉林大學(xué) 2008
[5]HPB-Ⅳ型液壓式生物質(zhì)(秸稈)成型機(jī)的設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究[D]. 翁偉.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
[6]生物質(zhì)燃料常溫高壓致密成型技術(shù)及成型機(jī)理研究[D]. 回彩娟.北京林業(yè)大學(xué) 2006
[7]秸稈壓塊飼料機(jī)勻料充型區(qū)的物流分析與計(jì)算機(jī)仿真[D]. 隋美麗.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2005
[8]冷變成型過程的有限元數(shù)值模擬[D]. 王飛龍.昆明理工大學(xué) 2004
[9]冷變成型有限元分析及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 吳振強(qiáng).昆明理工大學(xué) 2004
本文編號(hào):3183752
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