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《基于流固耦合混凝土攪拌車葉片疲勞分析.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第5期機(jī)械設(shè)計(jì)與制造2015年5月MachineryDesign&Manufacture47基于流固耦合混凝土攪拌車葉片疲勞分析高耀東，胡鑫，多超(內(nèi)蒙古科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，內(nèi)蒙古包頭014010)摘要：疲勞破壞是混凝土攪拌葉片失效的主要原因之一，故對(duì)葉片進(jìn)行疲勞分析具有重要意義。為了解決傳統(tǒng)方法對(duì)攪拌葉片應(yīng)力分析不準(zhǔn)確的問(wèn)題，本研究采用流固耦合分析方法，應(yīng)用CFX與ANSYSWorkbench對(duì)攪拌葉片進(jìn)行數(shù)值模擬分析，得到攪拌葉片在攪拌與出料過(guò)程中所受到的應(yīng)力，并在Workbench中采用專業(yè)的疲勞分析模塊Fa
2、tiguetools對(duì)葉片進(jìn)行了疲勞壽命數(shù)值計(jì)算。結(jié)果表明：葉片疲勞安全系數(shù)最小的位置是攪拌葉片與攪拌筒壁的連接處，與葉片所受最大應(yīng)力位置相同，最小安全系數(shù)大于許用安全系數(shù)，滿足應(yīng)力與疲勞強(qiáng)度要求。關(guān)鍵詞：混凝土攪拌車；流固耦合；攪拌葉片；應(yīng)力分析；疲勞分析中圖分類號(hào)：TH16；TU642；TH114文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001—3997(2015)05—0047—03ConcreteTruckMixerBladeFatigueAnalysisBasedontheFluid-Structurelnteractio
3、nGA0Yao—dong，HUXin，DUOChao(InstituteofMechanicalEngineering，InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnology，InnerMongoliaBaotou014010，China)Abstract：Thefatiguefailureofconcretemixingbladeisoneofthemainreasons，SOthe~igueanalysisWascarriedoutonthebladewhichisofgrea
4、tsignifcance．Inordertosolvethetraditionalmethodofmixingbladestressanalysisoftheproblemofinaccurate，itusedthefluid-structurecouplinganalysismethod，providingapplicationofCFXandANSYSWorkbenchnumericalsimulationanalysisWascarriedOutonthemixingblade，thenitgotthestre
5、ssofmixingbladeintheprocessofmixinganddischarge，thenusedprofessionalfatigueanalysismoduleintheWorkbenchinthefatiguetoolsonthebladefatiguelifeofnumericalcalculation．Theresuhsshowthatthefatigueandthelocationoftheminimumsafetycoefficientisthejointofagitatingvanean
6、damixing2Z．then，rPasthebladepositionofthemo：~imumstress．a(chǎn)ndminimumsafetycoeficientisgreaterthantheallowablesafetycoeficient，meetingtherequirementsofstressandfatiguestrength．KeyWords：ConcreteMixerTruck；Fluid-StructureInteraction；MixingBlade；StressAnalysis；Fatigu
7、eAnalysis1引言2攪拌設(shè)備的幾何結(jié)構(gòu)及尺寸混凝土攪拌運(yùn)輸車是一種廣泛應(yīng)用于工程建筑行業(yè)的專用計(jì)算采用如圖1所示的18m型攪拌車的攪拌設(shè)備，其螺旋葉車輛，攪拌系統(tǒng)是其核心部分。而攪拌系統(tǒng)的使用壽命取決于攪片的螺旋線為非等變角對(duì)數(shù)螺旋線，攪拌．性能良好，一錐(出料處)拌葉片的強(qiáng)度、剛度與疲勞壽命，實(shí)踐表明疲勞破壞是混凝土攪的攪拌葉片高為400mm，其余部分葉片高475mm，葉片厚5mm，尾拌葉片失效的主要原因之一，因此對(duì)攪拌葉片進(jìn)行疲勞分析具有錐葉片垂直于筒壁，其余部分?jǐn)嚢枞~片垂直于罐體軸線。根據(jù)以上十分重要的意
8、義。傳統(tǒng)方法計(jì)算混凝土攪拌運(yùn)輸車攪拌葉片所受尺寸在Pro／E中對(duì)攪拌設(shè)備進(jìn)行建模，得到三維實(shí)體模型。1600235013001874應(yīng)力時(shí)，通常將攪拌功率轉(zhuǎn)化為對(duì)葉片的均布載荷，但由于攪拌過(guò)程中葉片與混凝土之間的作用力并不是均勻分布的，從而使計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生較大的誤差_lJ。雖尋ll}j』i：一方面采用流固耦合的方法，獲得攪拌葉片更為準(zhǔn)確的應(yīng)一力分
