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象，對揉碎后檸條的可壓縮性及應(yīng)力松弛特性進(jìn)行了試驗研究，并對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)壓縮試驗裝置上，對揉碎后檸條的可壓縮性進(jìn)行了試驗研究。試驗結(jié)果表明，檸條在壓縮過程中可

2、分為松散和壓緊兩個階段，獲得了檸條壓縮過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程中的非線性流變模型，通過驗證試驗證實了模型的正確性。
　　 (2)在單因素試驗的基礎(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。通過極差及方差分析，獲得了溫度、含水率及喂入量對試驗指標(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軟件平臺上建立了檸條壓縮過程的仿真模型，通過建立樣條函數(shù)施加預(yù)載荷和驅(qū)動實現(xiàn)了檸條在整個壓緊階段壓縮過程的仿真。通過模型的驗證，說明所建仿真模型能較好地模擬檸條壓縮過程中應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系。
　　 (4)選取溫度和壓縮密度為試驗因素，對揉碎后檸條進(jìn)行應(yīng)力松弛試驗。結(jié)果表明，應(yīng)力松弛過程存在明顯的兩個階段，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?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)點密度較大，圓周處密度相對較小，而在松弛后期與之相反。節(jié)點軸向力、徑向力均隨時間的增