收藏本站
收藏 | 论文排版

生物质致密成型过程模孔力学及参数优化研究

谷志新  
【摘要】:生物质致密环模成型机的关键部件是环模,环模的周边密布模孔,成型使模孔易变形失效,需要经常更换模具,这样增加了致密成型的生产成本。致密成型的主要过程是在模具中完成的,环模的主要结构是由众多模孔构成,模孔的结构参数直接制约着物料的流动、环模的使用寿命、成型机的产量和成型燃料的质量等。但目前的研究处于能耗高,模具寿命短,不适应低能耗,高效率,高质量的生产需求,成为制约其产业化进程的瓶颈,因此,以降低功耗,提高模具使用寿命为目的进行研究,对环模模孔的力学及参数优化进行研究,具有重要的理论意义和实际的经济效益。 本文以黑龙江省重点项目“生物质成型燃料制造关键技术”为依托,以节能减排、降低生产成本为出发点,基于流变学及弹塑性力学等理论,运用非线性有限元法,利用ANSYS有限元软件对成型过程进行受力分析及数值模拟,通过对模孔力学分析进行分析和验证,得出模孔的主要失效形式为疲劳失效,定量分析计算模孔的疲劳寿命,探索模孔应力及形变规律,确定影响模孔失效的关键参数。论文主要有以下几部分完成: (1)对生物质成型机的关键部件—环模模孔,进行不同位置的受力分析。用数学方法结合实验,把生物质致密成型过程抽象成非线性问题,应用非线性有限元理论对模孔变形、应力进行实验和理论分析,检测致密成型过程的各种参数,寻求成型压力对成型过程的影响规律。分析模孔在压力载荷的作用下产生的变形,模拟模孔在成型过程中复杂应力状态下的应力分布情况,并结合有限元模拟情况分析影响模孔疲劳寿命的因素,建立模孔的有限元模型。 (2)通过自主设计的生物质致密成型机,对生物质原料进行成型实验。通过实验,将模孔内不同位置所受的应力和模孔的结构作为研究对象,检测生物质固体成型过程的模孔不同位置的受力(力传感器的检测)情况,通过理论推导,计算出模孔内各测试点的压强,利用MATLAB拟合出不同结构参数模孔的挤出力函数,进而计算出电机的理论功率值,为设计优化的环模成型机提供基础,使理论指导实践。测量不同热处理材料的磨损质量损失。分析模孔的长径比,直径,物料的含水率,确定模孔内不同位置的受力情况与模孔磨损的关系,找到影响其磨损量的实验工况,确定模具失效的实验参数,为定量地分析模孔的失效形式提供数据基础。 (3)分析影响模孔寿命的结构因素,利用Weibull公式建立模孔疲劳失效的S-N曲线,运用雨流计数法和ANSYS软件对模孔在不同工况下的结构参数进行数值分析和计算,得出模孔在不同结构参数下的疲劳寿命数据。将模孔疲劳寿命定量化,为生物质致密成型理论的发展提供方法和理论依据,为生物质成型燃料的商业化推广奠定理论基础。 本文以自主设计的成型机进行实验,对环模模孔的力学及参数优化进行研究,确定成型压力对成型过程的影响规律,确定最佳的模具成型参数,建立模孔的力学与结构参数关系,并提出模孔的改进设计,力求获得较理想的环模模具。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;华中科技大学·生物质能研发中心和产业化基地[J];科技与经济画报;2009年03期
2 黄海峰;秦育红;吴志斌;冯杰;;加压流化床中影响生物质气化气组成因素的研究[J];太原理工大学学报;2007年02期
3 岳建芝,徐桂转,张杰,张百良;制氢技术和工艺[J];可再生能源;2003年03期
4 ;生物质将成为可再生能源的撒手锏?(连载二)[J];农业工程技术(新能源产业);2011年10期
5 赵军;王述洋;;我国农林生物质资源分布与利用潜力的研究[J];农机化研究;2008年06期
6 胡素琴;曲荣波;张晓东;赵保峰;孟光范;陈雷;许海鹏;;碳水化合物的化学转化利用[J];化工进展;2010年S1期
7 徐明才;王广宏;;关于农作物生物质直燃发电资源调查需注意的若干问题[J];应用能源技术;2011年03期
8 贺元启;;生物质能的绿色效能分析[J];能源环境保护;2008年S1期
9 杨磊;刘婷婷;王化;夏禄华;祖元刚;;生物活性物质提取生产中固形剩余物的生态化学利用[J];现代化工;2009年01期
10 胡素琴;张晓东;许敏;孙立;;离子液体在生物质利用方面的应用[J];化学进展;2011年04期
11 刘尚余;赵黛青;骆志刚;;生物质直燃发电CDM项目开发关键问题的分析与研究[J];太阳能学报;2008年03期
12 文科军;吴丽萍;尹建锋;;城市生物垃圾的生物质利用途径[J];中国园林;2009年04期
13 冯健雄;熊慧薇;幸胜平;欧阳玲花;;生物质能源的开发现状和前景[J];江西农业学报;2007年02期
14 赵军;王述洋;;我国生物质能资源与利用[J];太阳能学报;2008年01期
15 方向晨;;生物质在能源资源替代中的途径及前景展望[J];化工进展;2011年11期
16 ;动态信息[J];可再生能源;2005年04期
17 韦威;黄芳;余春江;方梦祥;;生物质燃烧设备高温腐蚀问题初探[J];能源工程;2011年02期
18 赵云路,刘静安;第五讲 实心铝型材挤压摸具优化设计(1)[J];轻合金加工技术;1997年05期
19 池林;;林业生物质发电项目落户池州[J];安徽林业;2010年03期
20 马隆龙;;生物质能利用技术的研究及发展[J];化学工业;2007年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄光群;韩鲁佳;杨增玲;刘贤;陈龙健;肖卫华;;农业生物质基础特性分析方法研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 孙自铎;;生物质开发的前景、约束因素与对策[A];中国社会科学院第三届中国经济论坛论文集(下)[C];2007年
3 刘勇;王连勇;杜涛;;我国生物质的回收与利用[A];2010全国能源与热工学术年会论文集[C];2010年
4 杨晓辉;;沈阳地区生物质燃料的开发和利用[A];科技创新与产业发展(A卷)——第七届沈阳科学学术年会暨浑南高新技术产业发展论坛文集[C];2010年
5 赵军;王述洋;;我国农林生物质资源分布与利用潜力的研究[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年
6 柴松海;王昊鹏;徐柏庆;;Nb_2O_5催化剂上丙三醇的气相脱水反应研究[A];第十三届全国催化学术会议论文集[C];2006年
7 柴松海;王昊鹏;梁瑜;徐柏庆;;固体酸碱催化剂上多元醇气相脱水反应的研究[A];第十一届全国青年催化学术会议论文集(下)[C];2007年
8 邹岚;白洪涛;;饲料膨化机模孔几何参数理论分析[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年
9 翟帆;刘汉儒;史云娣;刘赞;王军;;污染零排放与生物质利用[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第三卷)[C];2009年
10 胡冠;徐绍平;杜楹楠;刘淑琴;;La助剂对橄榄石负载Ni催化剂的苯水蒸汽转化性能的影响[A];第一届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(下)[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谷志新;生物质致密成型过程模孔力学及参数优化研究[D];东北林业大学;2012年
2 孔雪辉;生物质固化成型环模磨损实验研究及数值模拟[D];东北林业大学;2010年
3 付敏;木质生物质粉碎及规模化制粉机械设计及理论研究[D];东北林业大学;2010年
4 丁兆军;生物质制氢技术综合评价研究[D];中国矿业大学(北京);2010年
5 冯宇;外热式生物质催化气化制氢的研究[D];华中科技大学;2011年
6 尤占平;生物质炭催化重整热解焦油技术研究[D];天津大学;2010年
7 赵辉;大型海藻生物质热解动力学及热解液化工艺研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2012年
8 鄢丰;生物质快速热解及其半焦水蒸气气化研究[D];华中科技大学;2010年
9 成功;生物质催化气化定向制备合成气过程与机理研究[D];华中科技大学;2012年
10 赵丽霞;生物质粗甘油混合高效制氢实验研究[D];天津大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王贵军;用于混合气化的生物质烘焙预处理的实验研究[D];上海交通大学;2010年
2 高晓凤;固体热载体与生物质粉及其热解半焦之间的传热特性研究[D];山东理工大学;2012年
3 张浩;基于灰成分的生物质结渣特性研究[D];山东大学;2010年
4 刘涛;秸秆类生物质与煤混合灰的熔融及粘温特性的研究[D];华东理工大学;2012年
5 崔喜彬;下降管式生物质快速热解挥发率规律试验研究[D];山东理工大学;2011年
6 张倩;旋转刮刀式生物质喂料器的试验研究[D];山东理工大学;2012年
7 刘志强;生物质和煤流化床共气化的试验研究[D];华北电力大学(河北);2010年
8 黄玲;生物质在下降管内快速热解挥发特性的模型研究[D];山东理工大学;2011年
9 王娜;生物质热解炭、气、油联产实验研究[D];天津大学;2012年
10 方曹明;生物质催化热解特性研究[D];上海交通大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 仲科;生物质合成二甲醚示范装置验收[N];中国化工报;2011年
2 李荣刚;感受日本生物质产业[N];农民日报;2007年
3 金叔文;全球生物质利用技术开发活跃[N];中国化工报;2006年
4 记者 刘鑫;立体清洁能源为农家节能省钱[N];绵阳日报;2010年
5 记者  瞿剑;麻业生物质利用将获多重收益[N];科技日报;2006年
6 郑现莉;河洛炉业:生物质炉具如何商用化[N];中国经济时报;2011年
7 段新芳吕建雄;生物质材料产业发展任重道远[N];中国绿色时报;2008年
8 王文新;专家为生物质能技术发展开方[N];中国化工报;2007年
9 张军陈伟;荷兰制定可持续生物质能标准[N];中国质量报;2007年
10 牛顺生;国家电网加大生物质发电业务[N];北京商报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978