论文题目: 薄膜蒸发器蜂窝夹套结构强度研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 化工过程机械
作者: 丁昌勇
导师: 尹侠
关键词: 薄膜蒸发器,蜂窝夹套,分析设计,有限元,应力测试
文献来源: 南京工业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 薄膜蒸发器是广泛应用于轻工、化工、食品、造纸等行业的高效蒸发设备，将蜂窝夹套结构应用于薄膜蒸发器，利用蜂窝夹套对薄膜蒸发器简体进行加强，提高承载能力，可以降低内简壁厚，增强传热效果，其应用前景十分广阔。对薄膜蒸发器蜂窝夹套结构进行结构与强度分析，具有重要的研究价值和工程意义。 本文的主要内容和研究结果如下： 1)采用有限元方法对蜂窝夹套结构进行强度分析和结构设计。在对蜂窝夹套结构应力分析的基础上，经过合理简化，最终得到了菱形四蜂窝夹套的四分之一模型。 2)运用ANSYS软件对菱形四蜂窝夹套的四分之一模型进行三维弹性有限元应力分析，得到了蜂窝夹套最大应变处与蜂窝夹套最大应力点等详尽信息，全面而定量地展示了薄膜蒸发器蜂窝夹套的应力分布规律。 3)设计、制作了一套2m~2蜂窝夹套薄膜蒸发器试验装置，对该装置应力测试，并将测试得到的结果与有限元分析的结果进行比较。对比结果表明，测试结果与有限元结果趋势相同，说明应用菱形四蜂窝夹套四分之一模型对薄膜蒸发器蜂窝夹套研究是可行的。 4)分析研究普通夹套、正三角形蜂窝分布夹套、正方形蜂窝分布夹套等内筒的径向变形与轴向变形。分析结果表明，蜂窝夹套较普通夹套更加能够控制内简的变形；蜂窝三角形分布和蜂窝正方形分布两种分布型式在夹套、内筒上引起的最大应力值相差不大，三角形分布的总体应力稍大一点。所以这两种排列型式的结构强度很相近，但蜂窝三角形排列的结构刚度更加好一些，推荐在薄膜蒸发器上采用正三角形蜂窝分布型式。 5)在三维有限元应力分析的基础上，对薄膜蒸发器蜂窝夹套进行分析设计得到了薄膜蒸发器蜂窝夹套的许用工作压力。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 蜂窝夹套的发展概况
1.2 蜂窝夹套的结构、原理、应用和制造工艺
1.2.1 基本结构
1.2.2 基本原理
1.2.3 蜂窝夹套的应用
1.2.4 制造工艺与焊接工艺特点
1.3 蜂窝夹套的结构强度及进展
1.3.1 现有的强度设计公式
1.3.2 蜂窝夹套受载后的应力特征
1.3.3 蜂窝夹套蜂窝几何结构对蜂窝强度的影响
1.4 薄膜蒸发器的结构、原理和应用
1.4.1 薄膜蒸发器的基本结构
1.4.2 薄膜蒸发器的基本原理
1.4.3 薄膜蒸发器的应用
1.5 本文主要的研究内容
第二章 薄膜蒸发器蜂窝夹套三维有限元计算
2.1 引言
2.2 有限元模型的建立
2.2.1 2m~2薄膜蒸发器蜂窝夹套结构特点
2.2.2 最小尺寸模型的探索
2.2.3 结构元模型
2.2.4 四分之一结构元模型及边界条件
2.3 蜂窝夹套壳体的三维有限元计算分析
2.3.1 几何模型的建立及网格划分
2.3.2 计算结果分析
2.4 小结
第三章 薄膜蒸发器蜂窝夹套电测实验
3.1 实验装置与设备
3.1.1 应变测试对象
3.1.2 应变测试实验过程
3.1.3 试验设备与仪器
3.2 应变片布置
3.3 各点应力测试结果
3.4 实验结果分析
3.5 比较结果分析
3.6 小结
第四章 薄膜蒸发器蜂窝夹套内筒内陷量的研究
4.1 引言
4.2 薄膜蒸发器蜂窝夹套与普通夹套内筒内陷量的比较
4.3 正三角形蜂窝分布与正方形蜂窝分布内筒内陷量的比较
4.4 蜂窝间距对内筒内陷量的影响
4.5 小结
第五章 蜂窝夹套壳体的分析设计
5.1 引言
5.2 应力分类
5.3 应力强度评定准则
5.4 以弹性有限元计算为基础的分析设计方法
5.5 薄膜蒸发器壳体的应力求解
5.6 小结
第六章 结论与展望
6.1 引言
6.2 研究成果及结论
6.3 展望
参考文献
致谢
在读期间发表论文及参加的项目
发布时间: 2007-03-23
参考文献
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