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采用VisualNastran有限元分析軟件對(duì)臥螺離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓虛擬樣機(jī)模型在各種工況下進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變仿真分析，得到了轉(zhuǎn)鼓的應(yīng)力和徑向位移的分布情況。并在此基礎(chǔ)上，主要對(duì)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)鼓壁厚進(jìn)行了優(yōu)化，提高了離心機(jī)的分離效果，減輕了離心機(jī)質(zhì)量。
在研究轉(zhuǎn)鼓結(jié)構(gòu)方面，應(yīng)用ANSYS有限元軟件建立了臥螺離心機(jī)雙錐角轉(zhuǎn)鼓的二維有限元模型，對(duì)其在正常工作狀態(tài)下的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜力分析，得到了轉(zhuǎn)鼓的徑向、軸向變形和應(yīng)力分布及最大應(yīng)力點(diǎn)。對(duì)改進(jìn)后的雙錐角轉(zhuǎn)鼓進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的校核，為驗(yàn)證雙錐角結(jié)構(gòu)的安全性提供了理論依據(jù)。
除此以外，在回顧以往轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度分析的基礎(chǔ)上，探討了轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度評(píng)定準(zhǔn)則；應(yīng)用Pro/E軟件，對(duì)臥式螺旋沉降離心機(jī)進(jìn)行參數(shù)化建模和可視化設(shè)計(jì)，并對(duì)臥式螺旋沉降離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓進(jìn)行機(jī)構(gòu)工作過(guò)程仿真，實(shí)現(xiàn)了在臥螺離心機(jī)的設(shè)計(jì)階段可視地對(duì)它進(jìn)行干涉檢測(cè)，為實(shí)物的制作及安裝環(huán)境提供一切必要的準(zhǔn)備等等。
目前對(duì)臥螺離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度的有限元分析主要在改變參數(shù)后看轉(zhuǎn)鼓是否還滿足強(qiáng)度和剛度要求。其實(shí)轉(zhuǎn)鼓的結(jié)構(gòu)、形狀和參數(shù)在很大程度上決定了離心機(jī)的特點(diǎn)和工藝效果。若是轉(zhuǎn)鼓參數(shù)變化導(dǎo)致其強(qiáng)度低，很難提高離心機(jī)的分離因數(shù)，束縛了大直徑、高轉(zhuǎn)速離心機(jī)的發(fā)展。而且目前對(duì)轉(zhuǎn)鼓參數(shù)的研究?jī)H限于轉(zhuǎn)速、壁厚、液池深度、內(nèi)徑等這幾個(gè)方面，并且一般在選定參數(shù)的時(shí)候往往根據(jù)定性分析憑經(jīng)驗(yàn)選取參數(shù)，然后在實(shí)際生產(chǎn)中依賴實(shí)驗(yàn)室的小試或中試結(jié)果進(jìn)行模擬放大。這種以經(jīng)驗(yàn)、試湊、靜態(tài)、定性為特點(diǎn)的方法以及設(shè)計(jì)一樣機(jī)一試驗(yàn)一修改”不斷循環(huán)的優(yōu)化過(guò)程既麻煩，又浪費(fèi)成本。所以在研究轉(zhuǎn)鼓參數(shù)的同時(shí)還應(yīng)該考慮轉(zhuǎn)鼓結(jié)構(gòu)、形狀及還未進(jìn)行過(guò)研究的參數(shù)。
在有限元模型建立中，模型的簡(jiǎn)化、網(wǎng)格的劃分、約束條件的選取和載荷的施加顯得尤為重要，它們都將直接影響到計(jì)算結(jié)果的精確性。
在有限元分析中，為了減少占用的RAM、硬盤(pán)空間和CPU時(shí)間，必須適當(dāng)?shù)睾?jiǎn)化實(shí)體。目前，許多分析對(duì)臥螺離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓用軸對(duì)稱模型加以模擬。一些學(xué)者對(duì)轉(zhuǎn)鼓的螺釘聯(lián)接處、焊接部位及圓角和倒角也作了簡(jiǎn)化。簡(jiǎn)化一些無(wú)關(guān)緊要的細(xì)節(jié)能使分析求解盡可能地高效，但問(wèn)題是隨著圓角和其它一些細(xì)節(jié)被簡(jiǎn)化，在它們鄰近區(qū)域內(nèi)計(jì)算出的應(yīng)力值可能不準(zhǔn)確。比如用一個(gè)尖角代替倒角，尖角處產(chǎn)生奇異，導(dǎo)致該處有無(wú)限大的應(yīng)力集中因子。雖然奇異并不防礙有限元分析在該處的應(yīng)力計(jì)算，但計(jì)算的結(jié)果卻不能反映真實(shí)應(yīng)力。因此，對(duì)于局部應(yīng)力的考察，通常解決方案有3種：在模型中添加該細(xì)節(jié)重新計(jì)算、子模型法和外插值法 網(wǎng)格劃分直接影響到計(jì)算結(jié)果的精度和計(jì)算速度，甚至?xí)驗(yàn)榫W(wǎng)格劃分不合理而導(dǎo)致計(jì)算不收斂。
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