【摘 要】
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松散生物质属于可压缩材料,其密度较低,致密化是提高松散生物质制品性能的关键,压缩成型燃料技术是致密化的有效途径.根据松散生物质压缩成型的主要特点,应用德鲁克-普拉格准
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松散生物质属于可压缩材料,其密度较低,致密化是提高松散生物质制品性能的关键,压缩成型燃料技术是致密化的有效途径.根据松散生物质压缩成型的主要特点,应用德鲁克-普拉格准则,建立了弹塑性本构方程,并结合生物质压缩成型的特点,推导了弹塑性有限元方程.根据固化成型的加热特点,建立了有限元分析模型,采用ANSYS软件中的THERMAL模块对压缩成型过程中的温度场进行模拟,利用焓法解决了材料由于温度引起的传热性能变化,得到了压缩成型中的温度场分布规律.对两种不同条件下的温度场进行了比较,结果表明加热温度在300℃时,温度场的分布较为合理,此时温度场中的材料变化适中,利于挤压成型.利用ANSYS的结构分析模块对挤压过程进行有限元模拟.在建立力学模型时,采用了二维轴对称模型,选用有温度效应的单元Plane82,利用接触单元Targe169和Conta172模拟了挤压过程中的摩擦,将温度作为体积力加入.通过研究:得到材料变形时的流动规律,表明材料流动过快易产生较大的剪应力,从而使制品产生裂纹;分析了载荷变化的三阶段机理,得到载荷在材料致密化过程中的变化规律;分析了静水压应力对材料致密化过程的作用机理,得到了静水压应力和等效应变的分布规律,结果表明静水压应力是材料致密的关键.研究还表明材料中存在较大的应力差,材料内部受到负静水压应力作用,而表面受拉应力作用.
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