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泡沫铝层合结构钢球磨煤机筒体研究
作 者: 王益博
导 师: 于英华
学 校: 辽宁工程技术大学
专 业: 机械制造及其自动化
关键词: 泡沫铝层合结构 钢球磨煤机筒体 有限元分析 边界元分析 振动与噪声
分类号: TM621.7
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
下 载: 5次
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内容摘要
随着现代工业的发展,环境污染越来越严重,噪声污染作为环境污染的一种,已经成为人类的一大社会公害。噪声不仅影响人们的正常工作、学习和休息,而且强的噪声还有可能损害人的神经系统。钢球磨煤机是火电厂的主要粉磨设备,它在运行过程中,由筒体产生的噪声高达90dB以上,严重危害现场工人的身心健康。因此,研究钢球磨煤机噪声控制技术,具有重大的现实意义。泡沫铝具有良好的减振、抗振、吸声、隔声等优良性能,它同时兼具了结构材料和功能材料特点。为此,本文提出将泡沫铝应用于钢球磨煤机筒体中,利用泡沫铝的减振降噪性能来降低筒体对外辐射的噪声。本文首先分析了钢球磨煤机的构造、筒内钢球的运动规律和筒体产生噪声机理;初步设计了泡沫铝层合结构筒体,利用有限元软件ANSYS对两种筒体进行了动、静态分析;其次用声学软件Virtual.Lab对两种筒体内的声场进行了声学边界元分析。通过以上综合分析,结果表明,泡沫铝层合结构筒体在抑制筒体振动、减小变形量以及降噪方面都优越于现有筒体。本研究为控制钢球磨煤机筒体振动与噪声方面提供了新途径,也拓宽了泡沫铝的应用范围。
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全文目录
致谢 5-6 摘要 6-7 Abstract 7-11 1 绪论 11-17 1.1 研究的目的与意义 11 1.2 钢球磨煤机噪声治理现状 11-13 1.2.1 国内在钢球磨煤机噪声治理方面的现状 11-12 1.2.2 国外在钢球磨煤机噪声治理方面的现状 12 1.2.3 国内外在钢球磨煤机噪声治理方面存在的问题 12-13 1.3 泡沫铝在减振降噪方面的应用 13-14 1.4 泡沫铝于钢球磨煤机筒体中的提出 14-15 1.5 本文研究的内容 15 1.6 本文研究的意义 15-17 2 钢球磨煤机的构造、工作原理和动力学分析 17-33 2.1 钢球磨煤机的构造和工作原理 17-19 2.2 钢球磨煤机筒体的动力学分析 19-25 2.2.1 结构参数的确定和筒内球的运动规律 19-21 2.2.2 筒内球的运动基本方程式 21-22 2.2.3 磨机的临界转速 22 2.2.4 球落点的轨迹方程 22-23 2.2.5 最内层球回转半径 23-25 2.3 钢球磨煤机筒体的受力分析 25-28 2.4 钢球磨煤机筒体的冲击频率计算 28-32 2.5 本章小结 32-33 3 泡沫铝层合结构筒体设计 33-38 3.1 引言 33 3.2 现有钢球磨煤机筒体结构 33-34 3.3 泡沫铝的减振降噪性能分析 34-35 3.3.1 泡沫铝的减振性能 34-35 3.3.2 泡沫铝的吸声性能 35 3.4 泡沫铝层合结构筒体的设计 35-37 3.5 本章小结 37-38 4 钢球磨煤机筒体的有限元分析 38-51 4.1 引言 38 4.2 数值模拟步骤 38-39 4.3 筒体的静态分析 39-43 4.3.1 数据处理 39-40 4.3.2 仿真结果 40-43 4.4 筒体的动态分析 43-50 4.4.1 模态分析 43-47 4.4.2 筒体的谐响应分析 47 4.4.3 谐响应分析的参数设定 47 4.4.4 谐响应分析结果 47-50 4.5 本章小结 50-51 5 钢球磨煤机筒体声场的分析 51-71 5.1 声学基础 51-56 5.1.1 声学基本量 51-52 5.1.2 声学 Helmholtz 方程 52-55 5.1.3 声波的辐射 55-56 5.2 振动声辐射问题的边界积分方程 56-60 5.2.1 Helmholtz 方程基本解 56-58 5.2.2 边界积分方程的边界元分析 58-60 5.3 筒体振动噪声辐射机理 60-64 5.3.1 振动声辐射问题的边界元法 60-62 5.3.2 发声声场求解 62-64 5.4 基于边界元法筒内声场分析 64-70 5.4.1 LMS Virtual.Lab 软件简介 64 5.4.2 数值模拟步骤 64-67 5.4.3 仿真结果 67-70 5.5 本章小结 70-71 6 结论与展望 71-73 6.1 结论 71 6.2 展望 71-73 参考文献 73-76 作者简历 76-78 学位论文数据集 78-79
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