平模成型机结构参数对成型过程的影响

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1、林业工程学报，２０１７，２（１）：１１３－１１８ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｄｏｉ：１０．１３３６０／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－１３５９．２０１７．０１．０２０平模成型机结构参数对成型过程的影响１１２１３李震，赵钰龙，吴家雄，韦安宁，薛冰（１．内蒙古科技大学机械学院，内蒙古包头０１４０１０；２．沧州师范学院机电工程学院，河北沧州０６１０００；３．燕京理工学院机电工程学院，河北廊坊０６５２０１）摘要：为了研究生物质材料在平模成型机制粒过程中的塑性变形情况，针对平模成型机制

2、粒过程中呈现出几何非线性、材料非线性和边界条件非线性的问题，采用连续介质力学方法建立生物质材料的力学模型并确定其本构关系，应用非线性有限元分析软件ＡＢＡＱＵＳ及其内置的Ｄｒｕｃｋｅｒ⁃ＰｒａｇｅｒＣａｐ粉体物料本构模型，对生物质材料在平模成型机的挤压成型过程进行有限元数值模拟。结果表明：平模模孔锥角处的生物质物料挤压应力较大，由此造成物料在该处的塑性变形较为明显；减小模辊间隙和压辊直径可以促进物料的塑性变形，减小模辊间隙、增加压辊直径可以提高物料的压进量。由此得出：在平模模孔锥角处应加固模具防止

3、损伤，模具应尽量减小模辊间隙和压辊直径以促进物料成型，而当模辊间隙一定时加大模辊直径有利于提高物料的压进量。研究结果可为平模成型机的制粒工艺及模具结构的优化设计提供借鉴和参考。关键词：生物质；挤压成型；塑性变形；数值模拟中图分类号：Ｓ２１６?２；ＴＫ６文献标志码：Ａ文章编号：２０９６－１３５９（２０１７）０１－０１１３－０６Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎｆｌａｔｍｏｕｌｄｐｌａｔｅ１１２１３ＬＩＺｈｅｎ，ＺＨＡＯＹｕｌｏｎｇ，ＷＵＪｉａｘｉｏｎｇ，ＷＥＩＡｎｎ

4、ｉｎｇ，ＸＵＥＢｉｎｇ（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂａｏｔｏｕ０１４０１０，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａ，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣａｎｇｚｈｏｕＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃａｎｇｚｈｏｕ０６１０００，Ｈｅｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ；３．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔ

5、ｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＹａｎｃｈｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌａｎｇｆａｎｇ０６５２０１，Ｈｅｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｌｅｖｅｌｏｆｂｉｏｍａｓｓｅｎｅｒｇｙｉｓｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｐｅｔｒｏｌｅｕｍ，ｃｏａｌａｎｄｎａｔｕｒａｌｇａｓ．Ａｓｔｈｅｆｏｕｒｔｈｒｉｃｈｅｓｔｅｎｅｒｇｙｒｅｓｏｕｒｃｅ，ｂｉｏｍａｓｓｅｎｅｒｇｙｃａｎｐｒｏｍｏｔｅｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｅｎｅｒｇｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅａ

6、ｎｄｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｑｕａｌｉ⁃ｔｙｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ａｎｄｈａｓｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｆｏｒｒａｉｓｉｎｇｔｈｅｒｕｒａｌｅｃｏｎｏｍｉｃｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｈｏｗｔｏｃｏｎｖｅｒｔａｎｄｕｔｉｌｉｚｅｂｉｏｍａｓｓｅｎｅｒｇｙｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｈａｓｂｅｃｏｍｅａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｓｕｂｊｅｃｔｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｅｎｅｒｇｙａｎｄｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｂｉｏｍａｓｓｐｅｌｌｅ

7、ｔｆｕｅｌｐｌａｎｅ⁃ｄｉｅｂｒｉｑｕｅｔｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｎｂｉｏｍａｓｓｂｒｉｑｕｅｔｔｉｎｇｔｅｃｈ⁃ｎｏｌｏｇｙｗｉｔｈｇｏｏｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｉｓｃｕｒｒｅｎｔｌｙａｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｆｏｃｕｓａｒｅａ．Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，ｔｈｅｐｌａｓｔｉｃｄｅｆｏｒｍ⁃ａｔｉｏｎｏｆｂｉｏｍａｓｓｍａｔｅｒｉａｌｄｕｒｉｎｇｔｈｅｇｒａｎｕｌａｔｉｏｎｉｎｆｌａｔｄｉｅｍｏｌｄｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｗａｓｉｎ

8、ｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｎｏｎｌｉｎｅａｒｐｒｏｂｌｅｍｓｏｃｃｕｒｒｅｄｗｈｅｎｂｉｏｍａｓｓｍａｔｅｒｉａｌｉｓｅｘｔｒｕｄｅｄ，ｔｈｅｂｉｏｍａｓｓｅｘｔｒｕｓｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｆｌａｔｄｉｅｍｏｌｄｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｉｓｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇＡＢＡＱＵＳａｎｄｉｔｓＤｒｕｃｋｅｒ⁃ＰｒａｇｅｒＣａｐｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｖｅｍｏｄｅｌｆｏｒｐｏｗｄｅｒｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｔｈｅｒｅ⁃ｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｂｉｇｇｅｒｔ