环模制粒机力学模型与有限元分析

"制粒过程中环模力学模型的建立及有限元分析" 在饲料工业、新能源技术和制药等行业中，环模制粒机起着至关重要的作用。环模和压辊是这种设备的核心组件，它们共同作用于物料，实现物料的成型与制粒。本文主要探讨了如何建立环模在制粒过程中的力学模型，并利用有限元分析方法对其进行深入研究。 首先，作者施水娟和武凯建立了一个环模挤压力学模型，该模型能够详尽地描述在制粒过程中环模内部表面所承受的力。这一模型对于理解环模的工作原理及其在制粒过程中的性能至关重要，因为正确的力学模型可以揭示出环模在受力状态下的行为，从而为优化设计提供理论基础。 接着，他们运用ANSYS这一强大的有限元分析软件，基于建立的力学模型对环模进行详细计算。通过有限元分析，可以得到环模在轴向和周向的应力分布以及位移情况。这些数据对于评估环模的强度、稳定性以及潜在的失效模式具有重要意义。 分析结果显示，环模沿轴向承受的载荷是非均匀的，这意味着环模在工作时可能会出现局部应力集中，这可能是导致环模疲劳断裂的主要原因。疲劳断裂是机械设备中常见的失效模式，尤其对于承受循环载荷的部件，如环模，疲劳断裂会显著影响其使用寿命和整体设备的运行效率。 因此，这项研究为改善环模的受力状况提供了理论依据，有助于设计更合理的结构，减少环模的磨损，提高设备的可靠性和生产效率。此外，通过对环模工作状态的深入理解和分析，还可以指导材料选择、热处理工艺等方面的技术改进，进一步延长环模的使用寿命。 关键词：制粒环模，力学模型，有限元分析 中图分类号：TH123（机械设计及理论），TH6（金属切削机床） 本文的贡献在于提供了一种科学的方法来理解和优化环模在制粒过程中的力学性能，这对于提升制粒机的整体性能和降低维护成本具有实际价值。同时，这一研究也对相关领域的工程实践和设备研发提供了理论支持。