基于ANSYS Workbench流固耦合對混凝土攪拌車葉片進行疲勞分析.pdf

1、隨著我國建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，混凝土攪拌運輸車的市場需求量也越來越大，隨之相應的專業(yè)混凝土運輸公司也如雨后春筍般出現(xiàn)在全國各地。現(xiàn)實已經(jīng)證明，這種新興的運輸行業(yè)具有巨大的市場潛力，因此各個生產(chǎn)公司投入大量的資源，開展研究工作，用于提高各自產(chǎn)品的競爭力。混凝土攪拌運輸車的核心部位就是其攪拌裝置，而攪拌葉片是攪拌裝置中必不可少且極其重要的部件，攪拌葉片的強度與剛度是否足夠，疲勞壽命是否達標，這些都直接決定著混凝土攪拌運輸車的使用壽命與使用品質，

2、所以，對混凝土攪拌葉片進行強度及剛度校核、疲勞分析具有非常重要的意義。
　　本文采用有限元方法，運用 WorkbenchANSYS軟件和CFD軟件相結合，通過Pro/E軟件進行三維實體建模，對混凝土攪拌運輸車的攪拌系統(tǒng)，即攪拌罐體與攪拌葉片進行靜力學分析，強度校核與疲勞分析，得到準確的分析數(shù)據(jù)有助于產(chǎn)品的提高與改進。
　　在對混凝土攪拌罐體進行靜力學分析中，本文利用北方巴里巴公司所提供的B18N型攪拌車罐體數(shù)據(jù)，運用Pro/

3、E軟件進行幾何三維實體建模，并根據(jù)已知的材料特性計算出罐體所承受的壓力，然后導入Workbench平臺中靜力學分析模塊進行分析，得到攪拌罐體變形最大的部位和封頭與法蘭受應力最大的部位，并介紹了一些常用的改進措施。
　　在對攪拌螺旋葉片進行強度校核與疲勞分析中，本文根據(jù)參考文獻與幾何學知識推導出攪拌葉片螺旋型線方程，配合北方巴里巴公司提供的混凝土攪拌葉片外部特征參數(shù)，運用Pro/E軟件進行三維實體建模。再運用CFD軟件對攪拌罐體內(nèi)的

4、混凝土進行數(shù)值模擬分析，并結合流固耦合分析方法得到螺旋攪拌葉片在攪拌與出料過程中所受的應力，并與傳統(tǒng)應力分析結果進行對比，解決了傳統(tǒng)方法計算攪拌葉片所受應力誤差較大的問題。再在Workbench平臺中采用專業(yè)的疲勞分析模塊 Fatigue tools對葉片進行了疲勞壽命數(shù)值計算。結果表明：混凝土螺旋攪拌葉片疲勞安全系數(shù)最小的位置是其與攪拌筒壁的連接處，與其所受最大應力位置相同，最小安全系數(shù)遠遠大于許用安全系數(shù)，符合應力與疲勞強度要求。<