熱固性建筑塑料產(chǎn)品具有耐熱、耐水、耐腐蝕等優(yōu)良特性,近年來在建筑行業(yè)應(yīng)用廣泛,但隨之而來報廢的廢舊塑料制品也越來越多,不但污染環(huán)境,也會造成資源浪費,嚴(yán)重威脅著國家生態(tài)文明建設(shè)和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。目前,由于熱固性建筑塑料內(nèi)部網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)緊密,二次回收困難,主要采用直接掩埋、焚燒利用方法處理,導(dǎo)致再資源化率比較低。因此,探索新的再生利用方法,高效再利用廢舊熱固性塑料,助力技術(shù)創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的意義。本文以熱固性與熱塑性塑料粉末混合再生為前提,以硬質(zhì)聚氨酯泡沫保溫板為研究對象,選用自主設(shè)計的一體式無塵破碎機(jī)作為粉碎工具,采用機(jī)械物理回收法,通過優(yōu)化破碎工藝參數(shù),結(jié)合熱固性建筑塑料回收以及離散元參數(shù)標(biāo)定校準(zhǔn)方法,設(shè)計一種基于Hertz-Mindlin（with Bonding）理論的破碎模型,開展DEM-CFD氣固耦合場的數(shù)值模擬優(yōu)化工作,最終通過試驗驗證與化學(xué)儀器表征,探究優(yōu)化后回收料的降解效果。主要研究工作如下:（1）設(shè)計聚氨酯破碎模型。針對顆粒間接觸參數(shù),采用基于多目標(biāo)遺傳算法（genetic algorithm,GA）優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)尋優(yōu)過程;為得到顆粒間粘接參數(shù),結(jié)合物料的臨... 

【文章來源】：安徽建筑大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

工業(yè)上回收熱固性塑料流程

安徽建筑大學(xué)碩士論文第一章緒論6壓強(qiáng)度為參考值，通過單軸壓縮及巴西圓盤試驗參與標(biāo)定。（3）導(dǎo)入已設(shè)計的破碎模型坐標(biāo)信息，基于歐拉-拉格朗日耦合計算方法，開展DEM-CFD氣固耦合場模擬，分析不同刀齒結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速對于破碎性能的影響，結(jié)合破碎料實際實驗與化學(xué)儀器表征手段，分析DEM-CFD模擬優(yōu)化后的工作參數(shù)對實際破碎的影響。圖1-2研究技術(shù)路線1.4.3論文結(jié)構(gòu)本文的具體組織結(jié)構(gòu)如下：第一章闡述本文課題的研究意義及背景，介紹當(dāng)前國內(nèi)外熱固性建筑塑料回收和引用離散單元法對真實顆粒物質(zhì)標(biāo)定工作的研究現(xiàn)狀，最后在總結(jié)前人基礎(chǔ)上，闡明本文主要研究方向。第二章主要介紹熱固性建筑塑料的破碎模型原理及破碎機(jī)理研究。在破碎模型設(shè)計方面，以Hertz-Mindlin（withBonding）理論解釋顆粒間物性參數(shù)；在物料破碎機(jī)理分析中，引入格里菲斯(Griffith)強(qiáng)度理論，針對本研究在破碎腔內(nèi)的剪切擠壓破碎，引用威斯特嘎德（Westergaard）應(yīng)力函數(shù)理論，分析Ⅱ、Ⅲ型斷裂裂紋作用形式。第三章針對廢棄熱固性建筑塑料（聚氨酯）粉末，考慮到其在實際場景中會受到多種力學(xué)作用，以動/靜態(tài)條件為基礎(chǔ)，設(shè)計多種測量DEM顆粒堆的休止角試驗裝置，采集300組批量化標(biāo)定試驗數(shù)據(jù)，引入Matlab圖像處理技術(shù)，以最小二乘法線性擬合邊界點，獲得顆粒堆休止角，同時開發(fā)一種GA-BP預(yù)測模型，使用K-Means聚類算法進(jìn)行DEM參數(shù)優(yōu)化求解，得到幾組顆粒間接觸參數(shù)。

安徽建筑大學(xué)碩士論文第二章熱固性建筑塑料的破碎模型理論與力學(xué)分析9填充分布，然后粘接在一起形成一個易碎體。這些結(jié)合在一起的顆粒被稱為分?jǐn)?shù)顆粒，所創(chuàng)建的簇被定義為元顆粒，顆粒的粒度可以是單粒度或者是粒度分布。通過使用相對較寬的尺寸以及結(jié)合首選的雙峰式分布生成后，元顆粒內(nèi)的填充密度有所增加[38]，這是由于堆積物料無法完全達(dá)到固有體積密度，因此在物料質(zhì)量守恒方面存在一定的問題，所以盡可能地提高充填密度是十分重要的。此外，當(dāng)結(jié)合顆粒簇分裂成更小的碎片時，隨著顆粒簇的分裂，體積密度也會發(fā)生一定的變化。當(dāng)顆粒發(fā)生接觸時，顆粒間將會產(chǎn)生粘接鍵。這意味著，當(dāng)一個大顆粒周圍分布許多小顆粒時，它就會有多個粘接鍵以星型附著在上面。由圖2-2（a）中可以看出，在顆粒間接觸初期，相互作用時產(chǎn)生重疊，得到合力tF8&；緊接著得到預(yù)設(shè)定的粘接半徑時，顆粒間相互作用時出現(xiàn)粘接鍵，產(chǎn)生合力t,bFü以及法向力矩nbM和剪切力矩sbM（圖2-2b中）。圖2-2顆粒成鍵示意圖：(a)Hertz-Mindlin接觸模型；(b)Bonding接觸模型圖2-3不同加載模式情況下力-位移示意圖而研究顆粒成鍵過程[39]，分析其不同階段是十分必要，如圖2-3所示，在不同加載模式(張力、剪切和壓縮)中，粘結(jié)剛度和強(qiáng)度之間存在一定關(guān)系，第二象限的直線對應(yīng)法向變形nU與法向力n,bF的關(guān)系。當(dāng)顆粒被拉開時，粘結(jié)劑受到拉力，當(dāng)顆粒被壓在一起時，則受到壓縮力；第一象限的直線對應(yīng)于纏繞變形sU與切向力t,bF之間的關(guān)系，線條的輪廓與成鍵梁的剛度相對應(yīng)。其中顆粒間成鍵主tinUiFintiini,bFnbMsbMbL2bR(a)(b)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]最優(yōu)對稱拉丁超立方體的構(gòu)造[J]. 王曉迪.  系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué). 2020(02)
[2]壁面約束對旋流流場影響的實驗研究[J]. 王博涵,姜磊,胡宏斌.  燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù). 2019(04)
[3]振動慢剪破碎機(jī)模態(tài)分析[J]. 姜志宏,趙小濤,劉民民,楊琴.  機(jī)械設(shè)計與研究. 2019(05)
[4]廢舊熱固性保溫塑料再生材料的制備與性能[J]. 何平,梅加化,范益?zhèn)?朱達(dá)榮,汪日光,楊薇薇.  塑料. 2018(06)
[5]多相湍流燃燒數(shù)值模擬的網(wǎng)格無關(guān)性分析[J]. 安恩科,張瑞,韓益帆,劉棟.  鍋爐技術(shù). 2018(06)
[6]基于FLUENT-EDEM耦合的離心選礦機(jī)攪拌器仿真分析[J]. 戴聰聰,龍小建,羅小燕,姚子茂.  礦業(yè)研究與開發(fā). 2018(07)
[7]基于離散元的玉米種子顆粒模型種間接觸參數(shù)標(biāo)定[J]. 王云霞,梁志杰,張東興,崔濤,史嵩,李克鴻,楊麗.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(22)
[8]顆粒滾動摩擦系數(shù)對堆積特性的影響[J]. 韓燕龍,賈富國,唐玉榮,劉揚,張強(qiáng).  物理學(xué)報. 2014(17)
[9]稻谷顆粒物料堆積角模擬預(yù)測方法[J]. 賈富國,韓燕龍,劉揚,曹銀平,史宇菲,姚麗娜,王會.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2014(11)
[10]基于機(jī)械物理法的廢舊熱固性塑料再生方法與試驗[J]. 何平,吳仲偉,馬玉平,陳從升,李輝,潘紹波.  塑料工業(yè). 2013(11)

碩士論文
[1]基于CFD技術(shù)的規(guī)則波中船舶參數(shù)激勵橫搖數(shù)值模擬研究[D]. 葛文澎.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[2]廢棄熱固性酚醛樹脂的回收利用工藝[D]. 許月圓.湖北大學(xué) 2016
[3]基于特征約束的六面體網(wǎng)格生成算法[D]. 龐宇.南京師范大學(xué) 2015
[4]大型旋回破碎機(jī)腔型設(shè)計及優(yōu)化[D]. 李永勝.吉林大學(xué) 2014
[5]基于機(jī)械物理法的廢舊熱固性塑料再生工藝及實驗研究[D]. 石磊.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[6]基于確定性沖擊技術(shù)的立軸破碎機(jī)轉(zhuǎn)子設(shè)計[D]. 陳現(xiàn)新.濟(jì)南大學(xué) 2012
[7]熱固性塑料剪切粉碎流場分析與粉碎效果研究[D]. 趙建.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[8]基于高精度守恒重映的任意拉格朗日歐拉方法研究[D]. 趙小杰.南京航空航天大學(xué) 2011
[9]煤粉干燥管內(nèi)氣固兩相流動的數(shù)值模擬與實驗研究[D]. 于連麗.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2009
[10]廢棄熱固塑料資源化利用技術(shù)研究[D]. 程果鋒.東華大學(xué) 2009



本文編號：3050967