檸條可壓縮性及應(yīng)力松弛特性的研究.pdf

1、本文選擇檸條為研究對(duì)象，對(duì)揉碎后檸條的可壓縮性及應(yīng)力松弛特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究，并對(duì)影響檸條可壓縮性及應(yīng)力松弛特性的主要因素進(jìn)行了系統(tǒng)分析，獲得了揉碎后檸條的可壓縮性及應(yīng)力松弛規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，基于虛擬樣機(jī)技術(shù)及有限元法對(duì)檸條可壓縮性及應(yīng)力松弛特性進(jìn)行了仿真分析。本研究的主要內(nèi)容及取得的成果如下：
　　 (1)以溫度為研究因素，在自行研制的溫度可調(diào)壓縮試驗(yàn)裝置上，對(duì)揉碎后檸條的可壓縮性進(jìn)行了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，檸條在壓縮過(guò)程中可

2、分為松散和壓緊兩個(gè)階段，獲得了檸條壓縮過(guò)程中壓力與壓縮密度以及體積模量與壓縮密度的函數(shù)關(guān)系。并且在壓緊階段結(jié)合粘彈性理論，建立了描述檸條在壓縮過(guò)程中的非線性流變模型，通過(guò)驗(yàn)證試驗(yàn)證實(shí)了模型的正確性。
　　 (2)在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取物料溫度、含水率、喂入量為因素，進(jìn)行多因素正交試驗(yàn)研究。結(jié)果表明，檸條的可壓縮性隨溫度和含水率的增加而提高，隨喂入量的增加而降低。通過(guò)極差及方差分析，獲得了溫度、含水率及喂入量對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)影響的主

3、次關(guān)系及因素之間交互作用的影響規(guī)律。
　　 (3)基于虛擬樣機(jī)技術(shù)，在ADAMS軟件平臺(tái)上建立了檸條壓縮過(guò)程的仿真模型，通過(guò)建立樣條函數(shù)施加預(yù)載荷和驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了檸條在整個(gè)壓緊階段壓縮過(guò)程的仿真。通過(guò)模型的驗(yàn)證，說(shuō)明所建仿真模型能較好地模擬檸條壓縮過(guò)程中應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系。
　　 (4)選取溫度和壓縮密度為試驗(yàn)因素，對(duì)揉碎后檸條進(jìn)行應(yīng)力松弛試驗(yàn)。結(jié)果表明，應(yīng)力松弛過(guò)程存在明顯的兩個(gè)階段，開始階段應(yīng)力下降較快：之后應(yīng)力下降速度平緩

4、且最終趨于不變。溫度對(duì)檸條的應(yīng)力松弛特性有影響，隨著溫度的升高，應(yīng)力松弛時(shí)間減小，反之增加。在此基礎(chǔ)上，基于粘彈性理論，采取模型理論和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖嘟Y(jié)合的方法，建立了檸條壓縮的應(yīng)力松弛流變模型及本構(gòu)方程。
　　 (5)基于有限元法，利用ANSYS軟件模擬了物料塊的應(yīng)力松弛規(guī)律及其內(nèi)部各點(diǎn)位移、應(yīng)力的分布變化規(guī)律。結(jié)果表明，在應(yīng)力松弛的初期模型中心處節(jié)點(diǎn)密度較大，圓周處密度相對(duì)較小，而在松弛后期與之相反。節(jié)點(diǎn)軸向力、徑向力均隨時(shí)間的增