振動盤結(jié)構(gòu)強度分析及結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、振動盤式干燥機利用振動原理和傳導換熱原理對物料進行干燥，振動盤是進行干燥生產(chǎn)的主要部件，在干燥過程中承受熱載荷和交變結(jié)構(gòu)載荷，受力情況較為復雜。本文利用有限元軟件ANSYS Workbench對振動盤進行了靜強度分析、熱-結(jié)構(gòu)耦合分析和疲勞強度分析，并在提高熱水傳熱效率方面對振動盤做了結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化。
　　首先對振動盤進行結(jié)構(gòu)靜力學分析，結(jié)果表明振動盤在靜止時結(jié)構(gòu)強度非常安全。
　　在結(jié)構(gòu)強度分析方面，本文重點對振動盤進行熱-

2、結(jié)構(gòu)耦合分析和疲勞強度分析。首先設置熱水的工作參數(shù)，進行計算流體力學分析，得到熱水的溫度分布;然后設置相關導熱、對流換熱和熱輻射參數(shù)，進行穩(wěn)態(tài)熱分析，得到振動盤的溫度分布;進而將振動盤的溫度分布作為熱載荷導入結(jié)構(gòu)強度分析，同時考慮熱載荷和交變結(jié)構(gòu)載荷最大值的作用對振動盤進行了熱-結(jié)構(gòu)耦合分析，結(jié)果表明振動盤的結(jié)構(gòu)強度滿足生產(chǎn)要求;最后同時考慮熱載荷和交變結(jié)構(gòu)載荷的作用，適當處理了焊接應力對疲勞強度的影響，使用應力-壽命曲線計算得到振動盤

3、的疲勞壽命、安全系數(shù)和等效交變應力分布，結(jié)果表明，振動盤的疲勞強度滿足生產(chǎn)要求。
　　在結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化方面，本文重點對支撐管進行了優(yōu)化以提高振動盤的傳熱效率。依次得到了支撐管的形狀、分布形式、尺寸和數(shù)量對傳熱情況的影響。結(jié)果表明:使用橫截面為三角形的支撐管后熱水溫度分布得到了部分改善，支撐管周圍沒有了局部高溫區(qū)，但總體上的溫度分布仍不能讓人滿意;使用橫截面為正方形的支撐管后熱水的溫度分布情況得到了進一步的改善，但入口處高溫區(qū)面積較大