本文關(guān)鍵詞：水泥立磨粉磨激勵仿真及振動疲勞分析

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【摘要】：立磨是一種集細(xì)碎、烘干、粉磨、選粉、輸送為一體的粉磨設(shè)備,廣泛應(yīng)用于水泥、化工及冶金等領(lǐng)域。某水泥廠對某型立磨設(shè)備進(jìn)行改進(jìn),改進(jìn)后的立磨支撐結(jié)構(gòu)振動嚴(yán)重,在地腳螺栓和支撐結(jié)構(gòu)處發(fā)生破壞。針對以上問題,本文采用仿真與實驗驗證相結(jié)合的方法對水泥立磨進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析和隨機(jī)振動分析,找出立磨地腳螺栓及立磨支撐結(jié)構(gòu)的破壞原因。首先在立磨工作現(xiàn)場對正常工況下的立磨進(jìn)行應(yīng)力及振動測試,得到螺栓處的應(yīng)力大小及立磨的加速度振動信號。在SolidWorks中創(chuàng)建立磨系統(tǒng)幾何模型,并利用HyperMesh完成立磨幾何模型的網(wǎng)格劃分,運(yùn)用Workbench對水泥立磨在有無側(cè)壁兩種邊界條件下進(jìn)行了靜力學(xué)分析,通過對比這兩種情況下的位移和應(yīng)力云圖并結(jié)合應(yīng)力測試結(jié)果,分析出了螺栓發(fā)生破壞的原因是由于立磨地基側(cè)面無支撐,使得在設(shè)計中只受拉力的螺栓受到彎矩作用。并且由于立磨振動,使螺栓受到交變載荷,最終導(dǎo)致螺栓疲勞斷裂,最后根據(jù)靜力分析結(jié)果采用Goodman定理對螺栓的壽命進(jìn)行了預(yù)測。利用離散元軟件PFC3D建立水泥熟料顆粒模型,在該軟件中模擬單軸壓縮實驗,不斷變化細(xì)觀參數(shù),最終使得水泥熟料顆粒模型與真實水泥熟料物理性能相似。并對水泥立磨的粉磨過程進(jìn)行仿真,得到立磨在粉磨過程中的激勵。建立立磨搖臂系統(tǒng)的動力學(xué)模型,利用MATLAB求出磨輥的加速度隨時間變化的曲線,并用周期圖法估計其加速度的功率譜密度,與振動測試結(jié)果的功率譜密度曲線相比較,驗證仿真的準(zhǔn)確性。并在Workbench中對水泥立磨進(jìn)行模態(tài)分析,得到了水泥立磨前六階的陣型及固有頻率。在模態(tài)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行隨機(jī)振動分析,將粉磨過程仿真得到的加速度功率譜密度作為隨機(jī)振動分析的激勵,得到了水泥立磨的1σ-3σ應(yīng)力云圖,最后根據(jù)Palmgren-Miner線性疲勞累積損傷定律和Steinberg三區(qū)間法估計立磨支撐結(jié)構(gòu)的振動疲勞壽命。本文采用離散元方法仿真立磨激勵,并對立磨進(jìn)行振動疲勞分析,經(jīng)過分析最終找出立磨結(jié)構(gòu)中的薄弱點,并估計了其振動疲勞壽命,為立磨設(shè)備的改進(jìn)和設(shè)計提供一定的參考。
【關(guān)鍵詞】：水泥立磨 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 粉磨過程仿真 振動疲勞
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ172.61
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題背景和來源10-11
• 1.2 課題研究目的和意義11-12
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3.1 水泥立磨國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.2 振動疲勞國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 課題研究內(nèi)容及方法15-17
• 1.4.1 課題研究內(nèi)容15-16
• 1.4.2 課題研究方法16-17
• 第2章 立磨振動測試實驗17-26
• 2.1 測試實驗?zāi)康?/span>17
• 2.2 測試實驗儀器及方案17-20
• 2.2.1 測試實驗儀器17-18
• 2.2.2 測試實驗測點布置方案18-20
• 2.3 測試結(jié)果及數(shù)據(jù)分析處理20-25
• 2.3.1 應(yīng)力測試及數(shù)據(jù)分析處理20-23
• 2.3.2 隨機(jī)振動測試及數(shù)據(jù)分析處理23-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 水泥立磨有限元模型建立及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析26-41
• 3.1 有限單元法概述26-27
• 3.2 水泥立磨幾何模型的建立27-29
• 3.2.1 水泥立磨的工作原理及結(jié)構(gòu)受力分析27-28
• 3.2.2 水泥立磨幾何模型的建立28-29
• 3.3 水泥立磨有限元模型建立及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析29-40
• 3.3.1 基于HyperMesh網(wǎng)格劃分29-31
• 3.3.2 有限元模型接觸及邊界條件設(shè)置31-35
• 3.3.3 水泥立磨的有限元結(jié)果分析35-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 水泥立磨激勵仿真41-52
• 4.1 離散元法及PFC3D軟件概述41-44
• 4.1.1 離散元法概述41
• 4.1.2 PFC3D軟件概述41-44
• 4.2 基于PFC3D的水泥熟料破碎模型建立44-48
• 4.2.1 水泥熟料顆粒模型建立44-46
• 4.2.2 水泥熟料破碎過程模型建立46-48
• 4.3 水泥熟料破碎仿真結(jié)果處理及分析48-51
• 4.3.1 磨輥支撐點加速度功率譜密度的求解48-50
• 4.3.2 仿真結(jié)果與實驗測試結(jié)果比較50-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第5章 水泥立磨在隨機(jī)激勵下的振動疲勞分析52-60
• 5.1 水泥立磨模態(tài)分析52-54
• 5.2 水泥立磨隨機(jī)振動分析54-56
• 5.3 基于Steinberg三區(qū)間法疲勞壽命預(yù)測56-59
• 5.3.1 線性疲勞累積損傷理論56-57
• 5.3.2 材料疲勞性能的S-N曲線57-58
• 5.3.3 Steinberg三區(qū)間法疲勞壽命預(yù)測58-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果64-65
• 致謝65

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 包永剛;淺談立磨的操作經(jīng)驗[J];四川水泥;2005年02期

2 ;非凡兄弟公司向越南提供兩臺立磨[J];水泥技術(shù);2011年01期

3 李濤;林立國;趙強(qiáng);;立磨回轉(zhuǎn)下料器的改造[J];水泥;2011年05期

4 熊會軍;王喜波;劉運(yùn)華;;生料立磨與煤粉立磨改造經(jīng)驗淺談[J];中國水泥;2013年03期

5 高長明;;立磨的應(yīng)用與推廣已成潮流[J];水泥技術(shù);2013年02期

6 吳澤發(fā);立磨振動的因素[J];四川水泥;1999年06期

7 蔣振興;;穩(wěn)定立磨料層的自動化控制設(shè)計思路[J];新世紀(jì)水泥導(dǎo)報;2014年01期

8 高建明;;礦渣水泥立磨的調(diào)試[J];中國水泥;2014年05期

9 彭擁軍,曹永紅;進(jìn)口立磨設(shè)備的安裝[J];江西建材;2000年02期

10 胡鳳斌;立磨出磨生料成分控制方法[J];水泥技術(shù);2000年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孔祥忠;;在“2009全國水泥立磨技術(shù)和裝備研討會”上的致詞[A];2009全國水泥立磨技術(shù)和裝備研討會文集[C];2009年

2 韓仲琦;;從粉體技術(shù)看立磨在水泥工業(yè)的應(yīng)用[A];2009全國水泥立磨技術(shù)和裝備研討會文集[C];2009年

3 ;立磨用耐磨材料與抗磨技術(shù)[A];2009全國水泥立磨技術(shù)和裝備研討會文集[C];2009年

4 ;水泥工業(yè)節(jié)能高效大型立磨減速機(jī)的研制[A];2009全國水泥立磨技術(shù)和裝備研討會文集[C];2009年

5 蔣冬青;胡榮;;淺談立磨安裝時的焊接要領(lǐng)[A];2009全國水泥立磨技術(shù)和裝備研討會文集[C];2009年

6 王國行;張少瑋;;立磨刮料板改進(jìn)方案[A];2009全國水泥立磨技術(shù)和裝備研討會文集[C];2009年

7 鄒波;韓顯平;方萬林;王軍;;影響立磨產(chǎn)質(zhì)量的因素[A];2009全國水泥立磨技術(shù)和裝備研討會文集[C];2009年

8 陳東爾;;提高立磨生產(chǎn)穩(wěn)定性的措施[A];上海市化學(xué)化工學(xué)會2010年度學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

9 韓仲琦;;立磨技術(shù)在水泥工業(yè)的應(yīng)用與發(fā)展[A];第三屆全國水泥企業(yè)總工程師論壇暨全國水泥企業(yè)總工程師聯(lián)合會年會文集[C];2010年

10 翁福洲;劉小海;;兩種立磨系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)評價[A];2009全國水泥立磨技術(shù)和裝備研討會文集[C];2009年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張寶;水泥立磨在中信重機(jī)實現(xiàn)國產(chǎn)化[N];中國工業(yè)報;2007年

2 中國水泥協(xié)會高級顧問 高長明;立磨的應(yīng)用與推廣已成潮流[N];中國建材報;2013年

3 本報駐上海記者 施來發(fā);立磨減速機(jī)必須走國產(chǎn)化道路[N];中國建材報;2007年

4 記者 蔡波;立磨減速機(jī) 國產(chǎn)化勢在必行[N];上�？萍紙�;2007年

5 司寧博;大型立磨投產(chǎn) 中信重機(jī)助水泥業(yè)節(jié)能降耗[N];中國工業(yè)報;2007年

6 輯然;新型立磨技術(shù)助力水泥業(yè)節(jié)能降耗[N];中國建設(shè)報;2008年

7 李濤 楊位臣 韓瑜;立磨提高臺時產(chǎn)量的技術(shù)措施[N];中國建材報;2011年

8 駐河南記者秦軍艦 特約記者劉佳佳;長城機(jī)械跨入立磨規(guī)�；a(chǎn)時代[N];中國建材報;2011年

9 本報記者 韓生華;揚(yáng)州立磨:重制造更重安裝[N];中國建材報;2011年

10 楊琴;立磨節(jié)能降耗效果明顯[N];中國建材報;2013年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 孫亞忠;大型立磨特性數(shù)值分析方法及應(yīng)用[D];武漢理工大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 湯斌;礦渣立磨機(jī)主減速器齒輪傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析[D];遼寧科技大學(xué);2015年

2 郭進(jìn);立磨減速機(jī)動態(tài)特性模擬及疲勞壽命分析[D];重慶大學(xué);2015年

3 張健龍;水泥立磨粉磨激勵仿真及振動疲勞分析[D];燕山大學(xué);2015年

4 胡其濤;立磨關(guān)鍵部件有限元分析[D];武漢理工大學(xué);2009年

5 侯曉洪;立磨腔內(nèi)流場數(shù)值模擬研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2013年

6 劉雙慶;立磨減速機(jī)的設(shè)計與性能分析[D];重慶大學(xué);2008年

7 李劍;大型立磨機(jī)身立柱的有限元分析[D];重慶大學(xué);2008年

8 周凱華;立式輥磨機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計及關(guān)鍵部件有限元分析[D];武漢理工大學(xué);2013年

9 張啟龍;德國萊歇立磨LM56.3+3S關(guān)鍵部件有限元分析及安裝精度控制研究[D];青島理工大學(xué);2014年

10 黃書烽;大型立式粉磨機(jī)關(guān)鍵部件的有限元分析[D];江西理工大學(xué);2013年

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本文編號：1086493