| 【中文题名】 | 扇块分区热磨机磨片的有限元分析与结构优化 |
| 【英文题名】 | Finite Elements Analysis and Structure Optimization of Fan-shaped Refiner Plate of Defiberator |
| 【学科专业】 | 机械设计及理论 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-8-7 |
| 【中关键词】 | 热磨机,磨片,静力分析,有限元,热应力分析,优化设计 |
| 【英关键词】 | defiberator,refiner plate,static analysis,thermal stress analysis,optimization design,light-duty, |
| 【分类导航】 | 工业技术>机械、仪表工业>机械设计、计算与制图>机械设计>> |
| 【论文摘要】 |
国产热磨机与进口热磨机有较大差距，其中和磨片上无关系。磨片是直接分离纤维的部件，在分离纤维的同时，自身也导致严重的磨损，且能量消耗很大[28]，对热磨机磨片进行合理的设计并进行相应的有限元分析已成为当务之急。
本文运用大型有限元分析软件对热磨机磨片进行了有限元分析和结构优化。在有限元分析之前，对所设计的磨片结构进行切断长的验证，从而确定所设计的磨片结构是否满足打浆效能；在静力分析中，本文根据磨盘间隙中刀齿对纤维作用的过程和机理，对磨片载荷进行分析之后，对磨片结构进行线性静力分析，从而确定结构的应力分布情况；在热应力分析的过程中，首先对磨片进行热分析，然后在其基础上对磨片作结构应力分析，从而确定磨片的热变形情况。同时，依据前面的分析结果及结构性能的要求，对热磨机磨片结构进行了合理的优化设计，使得磨片结构在满足性能要求的基础上具有轻量化的特点。 |
| 【论文题纲】 |
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提要 |
4-7 |
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第一章绪论 |
7-14 |
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1.1 课题的来源及提出的背景 |
7-8 |
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1.1.1 课题的来源 |
7 |
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1.1.2 课题提出的背景 |
7-8 |
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1.2 论文研究的目的和意义 |
8-9 |
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1.3 热磨机及磨片概述 |
9-13 |
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1.3.1 国内外热磨机的发展状况 |
9-10 |
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1.3.2 国内外磨片的发展状况 |
10-11 |
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1.3.3 磨片的工作原理 |
11 |
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1.3.4 磨片的齿形 |
11-13 |
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1.4 论文研究的内容 |
13-14 |
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第二章扇块分区热磨机磨片的齿型设计 |
14-20 |
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2.1 扇块分区热磨机磨片的几何形状 |
14-20 |
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2.1.1 磨片每转切断长的确定 |
15-17 |
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2.1.2 磨片切断长的验证 |
17-20 |
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第三章扇块分区热磨机磨片的线性静力分析 |
20-33 |
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3.1 有限元分析的一般步骤 |
20-22 |
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3.2 扇块分区热磨机磨片简化有限元模型的建立 |
22-25 |
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3.2.1 材料的性能参数 |
22-23 |
|
3.2.2 总体坐标系的建立及单元的选择 |
23-24 |
|
3.2.3 模型的建立、网格的划分及约束的施加 |
24-25 |
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3.3 对磨片作线性静力分析 |
25-29 |
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3.3.1 载荷分析 |
25-28 |
|
3.3.2 计算结果分析 |
28-29 |
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3.4 简化模型的线性静力分析 |
29-31 |
|
3.4.1 简化后模型的建立、网格划分及约束的施加 |
29-30 |
|
3.4.2 载荷分析 |
30-31 |
|
3.5 计算结果分析 |
31-32 |
|
3.6 本章小节 |
32-33 |
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第四章热应力分析 |
33-55 |
|
4.1 传热学概述 |
34-43 |
|
4.1.1 导热的基本概念 |
35-36 |
|
4.1.2 导热基本定律 |
36-37 |
|
4.1.3 两层平壁的稳定导热 |
37-39 |
|
4.1.4 对流换热及牛顿公式 |
39-40 |
|
4.1.5 磨齿热流密度的计算 |
40-43 |
|
4.2 热应力分析 |
43-50 |
|
4.2.1 材料的性能参数 |
43-45 |
|
4.2.2 总体坐标系的建立及单元的选择 |
45 |
|
4.2.3 网格的划分 |
45-46 |
|
4.2.4 载荷分析 |
46-47 |
|
4.2.5 间接法进行热应力分析 |
47-49 |
|
4.2.6 计算结果分析 |
49-50 |
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4.3 去掉档浆环的模型的热应力分析 |
50-53 |
|
4.3.1 计算结果分析 |
52-53 |
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4.4 本章小结 |
53-55 |
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第五章扇块分区热磨机磨片的优化分析 |
55-68 |
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5.1 结构优化分析的基本概念 |
55-58 |
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5.2 优化的一般过程 |
58-61 |
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5.3 扇块分区热磨机磨片结构的优化分析 |
61-67 |
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5.3.1 磨片的优化参变量的选择 |
61-62 |
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5.3.2 APDL 优化程序命令 |
62-65 |
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5.3.3 优化分析结果 |
65-66 |
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5.3.4 结果分析 |
66-67 |
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5.4 本章小结 |
67-68 |
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第六章总结 |
68-70 |
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6.1 研究工作总结 |
68-69 |
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6.2 后续工作的展望 |
69-70 |
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参考文献 |
70-73 |
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摘要 |
73-75 |
|
ABSTRACT |
75-77 |
|
致谢 |
77-78 |
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导师及作者简介 |
78 |
|
导师简介 |
78 |
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作者简介 |
78 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.91509 |
