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陶瓷喷嘴冲蚀过程中应力的有限元分析

返回 发布日期: 2018.01.15

本文来源: 荣跃 责任编辑:
【文章导读】

陶瓷材料的冲蚀磨损机理一直是许多学者研究的课题。材料的破坏,归根结底取决于其所受的应力状态。为研究陶瓷喷嘴的冲蚀磨损机理,对喷嘴在磨料颗粒冲蚀作用下的应力状态进行有限元分析。要建立有限元分析模型,首先要确定合适的单元类型。依据陶瓷喷嘴在工作时的受力状态,为了获得比较高的计算精度,本研究采用三维实......

      陶瓷材料的冲蚀磨损机理一直是许多学者研究的课题。材料的破坏,归根结底取决于其所受的应力状态。为研究陶瓷喷嘴的冲蚀磨损机理,对喷嘴在磨料颗粒冲蚀作用下的应力状态进行有限元分析。

      要建立有限元分析模型,首先要确定合适的单元类型。依据陶瓷喷嘴在工作时的受力状态,为了获得比较高的计算精度,本研究采用三维实体单元进行离散分网。将实体模型离散成若干个形状简单的单元 , 然后进行应力分析,利用平衡条件和连续条件,最后将各个单元拼装成整体结构。

       采用三维实体造型的方法对陶瓷喷嘴进行有限元建模,实体建模方法的特点在于有限元分析对象为模型的几何特性,无需关注有限元模型的特定几何特征如节点、单元。实体建模,类似于CAD 系统 , 以数学的方式表达结构的几何形状并在几何模型里面添加节点和单元,在几何模型边界上施加载荷。实际上几何实体模型并不参与有限元分析,而是通过网格划分生成有限元分析模型,所有施加在几何实体边界上的荷载和约束最终传递到节点或单元进行求解。

      实体建模方法有两种,即自底向上的建模方法和自上而下的建模方法。自底向上的建模方法是先创建关键点,然后依次创建相关的线、面和体等图元;自上而下的建模方法可以直接创建图元,如球、棱柱等三维实体这两种方法均可以使用布尔运算来组合数据集,从而“雕塑出”一个实体模型。喷嘴属于轴对称实体, 结构比较简单,因此采用自底向上的建模方法。


此文关键词: 陶瓷喷嘴 冲蚀磨损

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