离心机柱锥形转鼓连接边缘处应力的有限元分析.pdfVIP

2014年第42卷第 7期 流 体 机 械 35 文章编号： 1005—0329(20l4)07-0035-05 离心机柱锥形转鼓连接边缘处应力的有限元分析 陶 杰，陈 志，李建明。陈菊红，朱碧肖 (四川大学，四川成都 610065) 摘 要： 利用有限元分析软件对离心机柱锥形转鼓连接处的应力进行了分析，考察转鼓壁厚、物料密度、液池深度、转 速以及半锥角对连接处峰值应力和一次加二次应力的影响。结果表明：转鼓连接处的应力值随着转鼓壁厚的增大而减 小；在给定壁厚条件下应力随物料密度、液池深度、转速以及半锥角的增大而增大；离心机柱锥形转鼓连接处峰值应力较 小，无明显的应力集中现象。研究结果对分离机械柱锥形转鼓的结构设计方法的完善提供了一定的参考依据。 关键词： 有限元法；柱锥形转鼓；边缘应力 中图分类号： THI38．8；TQ051．8 文献标志码： A doi：10．3969／j．issn．1005-0329．2014．07．008 FEM AnalysisofStressesattheJointofaConicalandCylindricalBowl TAOJie，CHENZhi，LIJian—ming，CHENJti—hong，ZHU Bi—xiao (SichuanUniversity，Chengdu610065，China) Abstract： FiniteElementAnalysis(FEA)Sofiw~ewasadoptedtocMcdateandanalyzethestressesatthejointsoftheconical nadcylindricalcentrifuge’8bowls．Theinfluencesofthebowlthickness，feeddensity，thedepthofliquidpool，rotationspeed，and halfconeangleonstresses，suchaspeakstress，nadprimaryplussecondarystress，athtejointswereinvestigated．Theresultsindi— catethatthestressesdecreasewiththeincreasingthicknessofabowlandincreasewiththeincreasingfeeddensity．depthofliquid pool，rotationspeed，andhalfconeangleforthegivenwallthickness．Itisalsoshownhtatthepeka stressisrelativelysmallatthe jointandthestressconcentrationphenomenonisnotobvious．Theresultsprovidethebasisfortheimprovementofhtedesign methodoftheconical nadcylindricalbowlofacentrifuge． Keywords： FEA；conical andcylindrical centrifugebowl；edgestress 1 前言 种：(1)圆筒一拦液板或转鼓底连接；(2)圆锥筒 一 法兰连接；(3)圆筒 一圆锥筒连接；(4)圆筒 一 离心机转鼓的圆筒体与圆锥体、圆筒体或圆 法兰连接等。目前国内外离心机强度标准中一般 锥体与拦液板或转鼓底等连接边缘处，会产生由 只给出转鼓壁的薄膜应力的计算规定，对于转鼓 于变形协调而产生边缘力和边缘力矩所引起的边 总体结构不连续即连接边缘处的应力计算并没有 缘应力。虽然这种边缘应力一般都局限在边缘连 提出准确的计算公式。对于边缘应力的计算，传 接处附近，并随着离边缘距离的增加而迅速衰 统方法过于复杂、繁琐 ，