学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

圆锥破碎机挤压破碎力建模及性能仿真分析研究

作　者: 岳双杰
导　师: 范秀敏
学　校: 上海交通大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 圆锥破碎机挤压破碎力工作性能参数化建模运动学分析
分类号: TD451
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 186次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着道路、桥梁、建筑等工业行业的不断发展,碎石物料得到了越来越广泛的应用,挤压类破碎装备是散体物料破碎中应用最广泛的设备。就圆锥破碎机研究而言,如何提高生产率、降低能耗、提高寿命是关注的重点,破碎机的挤压破碎力影响设备工作性能,破碎力的研究对于整机的动力学性能分析和破碎部件的磨损及寿命预测,有其突出意义。论文分析现有破碎力计算方法和不足之处,基于实物挤压破碎试验及试验数据分析,建立挤压破碎力求解模型,为圆锥破碎机整机工作性能分析和腔型优化设计提供了精确的破碎力作用依据。首先,基于圆锥破碎机层压破碎工作原理,对破碎腔内散体物料的运动和腔形分层情况进行了分析,探讨了挤压破碎力的关键影响因素,利用RMT-150B岩石力学试验系统对三种岩石物料进行挤压破碎过程的力学试验研究,对试验数据进行回归分析,建立了挤压破碎力的三因素影响数学模型,基于物料分层情况,对破碎载荷的分布进行了详细的求解。其次,基于Adams的solver命令语言,建立了圆锥破碎机的参数化虚拟样机模型,挤压破碎力作为仿真模型的输入,仿真求解不同物料下的破碎机运动学/动力学结果,获得动锥自转转速信息和摩擦副载荷等信息,以期在设计阶段确定最优的结构参数和工作参数。再次,基于ANSYS的APDL语言,建立了破碎机关键零部件的有限元参数化分析模型,将虚拟样机仿真分析得到零件载荷结果应用于有限元分析中,获得危险点的应力结果,并基于疲劳累计损伤理论,实现零件的疲劳寿命估算,为零件的设计和优化提供依据。最后,基于上述的模型,结合重型破碎装备设计开发功能的集成化需求,开发了圆锥破碎装备优化设计与性能仿真集成平台软件IPOSCC,以国产多缸液压圆锥破碎机PYGB1121为应用对象,对各项功能进行了应用验证。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-22
  1.1 研究背景  10-12
  1.2 国内外研究现状  12-18
    1.2.1 挤压破碎力的研究现状  12-15
    1.2.2 虚拟样机与有限元技术在破碎装备中的应用现状  15-17
    1.2.3 研究现状总结和目前存在的问题  17-18
  1.3 论文的研究意义和内容  18-20
    1.3.1 论文的项目背景  18
    1.3.2 论文的研究意义  18-19
    1.3.3 论文的研究内容  19-20
  1.4 论文章节安排  20-22
第二章散体物料挤压破碎力分析及数学建模  22-41
  2.1 引言  22
  2.2 散体物料运动分析  22-26
    2.2.1 圆锥破碎机工作原理及运动特性  23-24
    2.2.2 基于层压破碎理论的散体物料运动分析  24-26
  2.3 挤压破碎力影响因素分析  26-28
    2.3.1 物料性质对挤压破碎力的影响分析  26
    2.3.2 粒度分布系数对挤压破碎力的影响分析  26-27
    2.3.3 压缩比对挤压破碎力的影响分析  27-28
  2.4 挤压破碎力试验分析及数学建模  28-39
    2.4.1 试验准备  28-32
    2.4.2 试验过程  32-33
    2.4.3 试验数据统计及回归分析  33-38
    2.4.4 挤压破碎力数学模型  38-39
  2.5 破碎载荷分布求解  39-40
  2.6 本章小结  40-41
第三章圆锥破碎机虚拟样机参数化建模与仿真分析研究  41-61
  3.1 引言  41
  3.2 多刚体系统运动学动力学理论  41-43
  3.3 圆锥破碎机机械系统多刚体虚拟样机模型  43-46
    3.3.1 建模假设  43-44
    3.3.2 虚拟样机模型元素  44-45
    3.3.3 模型元素关系  45-46
  3.4 虚拟样机模型参数化建模技术  46-53
    3.4.1 参数化类型  46-47
    3.4.2 部件对象的建立  47-50
    3.4.3 运动副对象的建立  50
    3.4.4 力对象的建立  50-52
    3.4.5 驱动对象的建立  52
    3.4.6 虚拟样机模型生成  52-53
  3.5 圆锥破碎机虚拟样机模型仿真及结果分析  53-60
    3.5.1 静力学分析  53-54
    3.5.2 运动学/动力学分析  54-58
    3.5.3 摩擦副载荷求解  58-60
  3.6 本章小结  60-61
第四章圆锥破碎机关键零部件有限元参数化建模与仿真分析  61-72
  4.1 引言  61
  4.2 关键零部件载荷分析  61-64
    4.2.1 主轴受力分析  61-63
    4.2.2 偏心套受力分析  63
    4.2.3 动锥受力分析  63-64
  4.3 基于ANSYS 二次开发的有限元参数化建模技术  64-68
    4.3.1 参数化建模技术  64
    4.3.2 参数化有限元建模方式  64-65
    4.3.3 参数化建模基本流程  65-66
    4.3.4 模型关键点应力状态分析  66-68
  4.4 零部件疲劳寿命评估  68-71
    4.4.1 疲劳分析理论  68-69
    4.4.2 材料S-N 曲线  69-70
    4.4.3 疲劳寿命CAE 分析  70-71
  4.5 本章小结  71-72
第五章原型系统开发与应用  72-82
  5.1 IPOSCC 系统概述  72-73
    5.1.1 IPOSCC 技术基础  72
    5.1.2 IPOSCC 开发环境  72-73
  5.2 IPOSCC 系统开发  73-76
    5.2.1 系统功能描述  73-74
    5.2.2 系统基本结构  74-76
  5.3 IPOSCC 系统应用实例  76-81
  5.4 本章小结  81-82
第六章总结与展望  82-84
  6.1 研究工作总结  82-83
  6.2 未来工作展望  83-84
参考文献  84-87
致谢  87-88
攻读硕士学位期间发表或录用论文  88
攻读硕士学位期间获得的软件登记证书  88
攻读硕士学位期间参加的项目  88-90

圆锥破碎机挤压破碎力建模及性能仿真分析研究

内容摘要

全文目录

相似论文