生物質(zhì)能源作為一種清潔可再生能源,其開(kāi)發(fā)與利用已成為世界各國(guó)關(guān)注和研究的重點(diǎn)。我國(guó)農(nóng)林剩余物資源量大,具備發(fā)展生物質(zhì)能源的潛力。生物質(zhì)成型技術(shù)是發(fā)展生物質(zhì)能源的有效途徑,深入研究生物質(zhì)常溫成型機(jī)理有利于生物質(zhì)成型技術(shù)的成熟,對(duì)生物質(zhì)成型設(shè)備結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化具有指導(dǎo)作用。然而,對(duì)農(nóng)林剩余物柱塞式常溫壓縮成型機(jī)理的研究尚未完善,相關(guān)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)較少。本文基于彈塑性變形理論對(duì)生物質(zhì)柱塞式成型過(guò)程進(jìn)行了理論研究,分析了物料在壓縮過(guò)程中的變形和其在成型套筒中的受力情況,得到了物料所受軸向應(yīng)力與徑向應(yīng)力的關(guān)系,及徑向應(yīng)力沿成型套筒軸向的指數(shù)型分布規(guī)律。利用ANSYS進(jìn)行自然干燥(含水率7%)玉米秸稈、檸條在不同長(zhǎng)徑比成型套筒中的常溫柱塞式成型過(guò)程仿真,根據(jù)仿真結(jié)果分析物料的流動(dòng)、變形規(guī)律,并利用MATLAB進(jìn)行物料所受徑向應(yīng)力仿真值曲線(xiàn)擬合,得到徑向應(yīng)力隨物料位置變化的方程,擬合結(jié)果與理論分析結(jié)果一致。在常溫狀態(tài)下,進(jìn)行玉米秸稈、檸條在7%、11%、15%、19%含水率和3.5、4、4.5、5長(zhǎng)徑比下的單因素實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明不同農(nóng)林剩余物在同一實(shí)驗(yàn)條件下成型效果不同,不同成型結(jié)果的軸向應(yīng)力變化規(guī)律有差異...

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外生物質(zhì)成型技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 生物質(zhì)成型原理
        1.2.2 生物質(zhì)成型技術(shù)分類(lèi)
        1.2.3 國(guó)內(nèi)外成型技術(shù)研究進(jìn)展
        1.2.4 生物質(zhì)成型影響因素
        1.2.5 生物質(zhì)成型機(jī)理研究現(xiàn)狀
    1.3 生物質(zhì)成型設(shè)備發(fā)展概況
        1.3.1 螺旋擠壓成型機(jī)
        1.3.2 活塞擠壓成型機(jī)
        1.3.3 模輥碾壓成型機(jī)
    1.4 存在問(wèn)題
    1.5 本文研究?jī)?nèi)容與方法
        1.5.1 研究?jī)?nèi)容
        1.5.2 研究方法
2 生物質(zhì)柱塞式成型過(guò)程理論分析
    2.1 生物質(zhì)成型過(guò)程
        2.1.1 壓緊階段
        2.1.2 壓實(shí)階段
        2.1.3 成型階段
    2.2 生物質(zhì)變形理論
        2.2.1 屈服準(zhǔn)則
        2.2.2 強(qiáng)化準(zhǔn)則
        2.2.3 流動(dòng)準(zhǔn)則
    2.3 物料在成型套筒中的力學(xué)分析
        2.3.1 成型套筒內(nèi)物料受力情況
        2.3.2 壓力沿成型套筒長(zhǎng)度變化規(guī)律
        2.3.3 柱塞受力情況
    2.4 本章小結(jié)
3 成型階段有限元分析
    3.1 仿真問(wèn)題描述
    3.2 有限元模型建立
        3.2.1 力學(xué)參數(shù)測(cè)量
        3.2.2 單元類(lèi)型與材料參數(shù)
        3.2.3 計(jì)算模型
        3.2.4 網(wǎng)格劃分
    3.3 定義邊界條件與求解
        3.3.1 創(chuàng)建接觸對(duì)
        3.3.2 施加載荷并求解
    3.4 仿真結(jié)果與分析
        3.4.1 位移分布規(guī)律
        3.4.2 等效應(yīng)力分布規(guī)律
        3.4.3 等效應(yīng)變分布規(guī)律
        3.4.4 成型套筒不同位置的應(yīng)力變化
    3.5 本章小結(jié)
4 成型過(guò)程與受力變化驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
    4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與材料
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)材料
        4.1.3 壓力傳感器的安裝與固定
    4.2 數(shù)據(jù)采集與處理方法
    4.3 實(shí)驗(yàn)方案
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.3.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
    4.4 結(jié)果與分析
        4.4.1 成型結(jié)果
        4.4.2 成型過(guò)程軸向壓力變化
        4.4.3 實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)成型壓力的影響規(guī)律
        4.4.4 成型過(guò)程徑向壓力變化
        4.4.5 實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)徑向壓力的影響規(guī)律
    4.5 本章小結(jié)
5 農(nóng)林剩余物柱塞式常溫成型試驗(yàn)
    5.1 試驗(yàn)設(shè)備與材料
    5.2 試驗(yàn)方案
        5.2.1 試驗(yàn)因素
        5.2.2 試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)
        5.2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果
    5.3 試驗(yàn)結(jié)果分析與擬合
        5.3.1 試驗(yàn)因素對(duì)成型壓力的影響規(guī)律
        5.3.2 試驗(yàn)因素對(duì)松弛密度的影響規(guī)律
        5.3.3 試驗(yàn)因素對(duì)表面質(zhì)量的影響規(guī)律
        5.3.4 最優(yōu)水平組合
    5.4 本章小結(jié)
6 顯微結(jié)構(gòu)觀察與分析
    6.1 生物質(zhì)顆粒結(jié)合機(jī)理
        6.1.1 粒子結(jié)合類(lèi)型
        6.1.2 生物質(zhì)原料結(jié)合形式
    6.2 顯微設(shè)備介紹
    6.3 顯微觀察過(guò)程
    6.4 顯微結(jié)果與分析
        6.4.1 不同物料顯微圖像分析
        6.4.2 不同成型條件下物料顯微圖像分析
    6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 本文結(jié)論
    7.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)介
導(dǎo)師簡(jiǎn)介
獲得成果目錄清單
致謝



本文編號(hào)：3818006