裤衩型钢煤斗有限元模型及静力特性研究

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1、中图分类号：TU392密级：公开UDC：本校编号：硕士学位论文论文题目：“裤衩型”钢煤斗有限元模型及静力特性研究研究生姓名：王展学号：0211176学校指导教师姓名：赵建昌职称：教授申请学位等级：工学硕士专业：结构工程论文提交日期：2014.5论文答辩日期：2014.6.7万方数据硕士学位论文“裤衩型”钢煤斗有限元模型及静力特性研究ResearchonFiniteElementModelandStaticCharacteristicsof“Shorts-like”SteelCoalScuttle作者姓名：王展学科、专业：结构工程学号：0211176指导教师：赵建昌完成日期：2014-5

2、兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰州交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫

3、描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日万方数据兰州交通大学硕士学位论文摘要钢煤斗是燃煤火电厂中一种常见的输煤、储煤构筑物。“裤衩型”钢煤斗是近年来煤电企业出现的一种新型巨型钢煤斗，该煤斗不仅具有贮存量大，占地面积小，装卸物料高效的优点，而且能与提升机、皮带传送机配合使用，形成机械化煤斗，具有极高的效率。对于该种新型煤斗应如何进行结构简化和分析，结构与煤体的相互作用如何，是结构设计人员迫切需要了解的问题。本文以某火电企业“裤衩型”钢煤斗为

4、背景，建立了钢煤斗与煤体相互作用的有限元模型和不考虑钢煤斗与煤料相互作用的有限元模型，对两种模型的静力计算结果进行了对比分析，主要做了如下工作：1.将煤料的弹性模量分别取为0.1MPa、1MPa、10MPa，泊松比分别为0.30、0.35、0.40时，对煤斗内力和变形结果进行对比分析，结果表明：当煤料的弹性模量取值0.1MPa—0.2MPa，泊松比取0.3—0.4，钢煤斗独立模型与钢煤斗——煤体协同工作模型所得的煤斗壁及边梁内力、位移曲线具有很好的一致性，在计算中可以不考虑煤料与煤斗之间的相互作用。当煤料的弹性模量大于0.2MPa且泊松比小于0.3时，两者计算结果相差较大，独立模型结果

5、大于协同作用模型结果，煤料与煤斗相互作用明显，不宜采用独立模型。2.将垂直、斜煤斗壁与相邻小漏斗壁的连接处应力进行了对比分析，结果显示：两种模型的计算结果存在较大差异。不考虑煤料与煤斗的相互作用时，垂直煤斗壁、斜煤斗壁应力集中处最大应力值分别为270MPa、230MPa；考虑煤料与煤斗相互作用的应力值为75MPa、95MPa，独立模型所得煤斗壁应力集中处最大应力比钢煤斗——煤体协同工作模型计算值大2.4—3.6倍。3.在斜煤斗壁与垂直煤斗壁加劲肋处增设对拉拉杆，并与无拉杆的情况下的煤斗壁变形、应力及加劲肋内力的结果进行比较，结果发现：设置拉杆前后，钢煤斗壁最大应力减小了67.8%，最大

6、位移减小了71.2%。煤斗壁加劲肋最大弯矩也由6kN·m—37kN·m下降至0.3kN·m—7kN·m。煤斗壁的变形和应力都大大减小，加劲肋的弯矩趋于平缓，且大幅度减小。拉杆的作用明显，设计中在加劲肋之间布置一定数量的水平拉杆是十分必要的。4.当煤斗边梁分别为Ⅰ18、Ⅰ40b、Ⅰ63b时，将煤斗壁顶部的竖向位移和应力进行了对比，发现对应数值相差较小，说明边梁与煤斗协同工作作用明显。关键词：“裤衩型”钢煤斗；有限元分析；接触分析；协同工作-I-万方数据“裤衩型”钢煤斗有限元模型及静力特性研究论文类型：应用研究-II-万方数据兰州交通大学硕士学位论文AbstractSteelcoalscu

7、ttleisacommonstructureincoal-firedpowerplantstoconveyingandstoringcoal."Shorts-like”steelcoalscuttleisanewtypeofgiantsteelcoalscuttleappearingincoalenterprisesinrecentyears.Thecoalscuttlenotonlyhasmanyadvantagessuchas:largec