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进展报告2011 11 26 曾瑜 虹吸式离心机转鼓结构的有限元应力分析 虹吸式离心机是一种具有高效过滤性能的机种 其转鼓结构比普通离心机转鼓更显特殊 由于传统的强度设计计算方法对模型作了大量的简化 偏安全 往往得不到正确的应力估计 使所设计的结构偏厚 从而影响离心机的经济性 目前对这种结构特殊的转鼓的有限元计算还不多见 鉴于此 采用轴对称有限元应力分析方法 对虹吸离心机转鼓的刚度和强度进行计算研究 有限元分析问题的步骤如下 结构的离散化选择位移插值函数分析单元的力学特性集合所有单元平衡方程 得到整体结构的平衡方程由平衡方程求解未知节点位移单元应变和应力的计算 虹吸式离心机转鼓实体模型 转鼓材料为不锈钢1Cr18Ni9Ti 其屈服极限ss为215 6 106Pa 强度极限sb为539 106Pa 许用应力 s min 0 5ss 0 33sb 107 8 106Pa 常温下 其弹性模量E为2 058 1011Pa 泊松比m为0 3 密度r0为7850kg m3 由于转鼓在结构上是轴对称的 承受的载荷 离心力 物料反力 以及约束也都是轴对称的 因此在不降低计算精度的基础上 可将转鼓的轴对称模型简化为2D模型 载荷和约束 转鼓回转时由自身质量产生的离心惯性力 只需在施加载荷时 加入一个角速度1600r min 167rad s 转鼓内装有的筛网与物料在回转时由其质量产生的离心惯性力 由于流动性物料的压力的大小与回转半径r有关 即p R r 转鼓的轴孔施加轴对称约束 再在转鼓底外侧约束UY 虹吸式离心机转鼓载荷分布状况 变形放大100倍 虹吸式离心机转鼓径向变形图 虹吸式离心机转鼓轴向变形图 变形放大100倍 虹吸式离心机转鼓应力强度分布云图 转鼓壁应力强度沿轴向的分布曲线 大型碟片式离心机转鼓的有限元分析 顾明辉 局部细化 卧螺离心机转鼓的三维有限元分析 陈海生 应力云图 卧式螺旋离心机转鼓系有限元模态分析 第一阶固有频率下螺旋径向变形示意图 方彦凯 第一阶固有频率下转鼓的轴向变形示意图 大长径比卧螺离心机转鼓的有限元

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