[發明專利]一種物料吸排車滑料板的疲勞壽命計算方法

有效

• 申請號: 201810261966.9
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108549749B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 吳永海;包海濤;范欽滿
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/23;G06F119/04;G06F119/14
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種物料吸排車滑料板疲勞壽命的計算方法，通過對有限元模型進行動力分析，得到不同物料密度、滑料板傾斜角、行駛里程條件下最大應力節點的瞬態應力，然后分別計算吸料工況和排料工況、行駛工況滑料板的疲勞壽命，在此基礎上，計算得出滑料板的疲勞總壽命，最后建立了不同物料密度、不同滑料板傾斜角、不同行駛里程條件下的滑料板疲勞壽命二次多項式計算模型。通過本發明公開的一種物料吸排車滑料板疲勞壽命的計算方法，可對物料吸排車滑料板進行疲勞壽命計算，減少分析時間，計算效率和精度高，同時也為滑料板的材料選擇提供了工程基礎。

技術領域

本發明屬于物料吸排車仿真領域，尤其涉及一種物料吸排車滑料板的疲勞壽命計算方法。

背景技術

物料吸排車是從事散裝物料運輸的專業物流車輛，用于對礦粉、粉煤灰、糧食等粉粒狀干燥散裝物料的全程封閉運輸，其對減少散裝物料的損耗、降低裝卸費用、節約包裝材料、改善工人勞動條件、提高工作效率、保護環境具有十分重要的意義。物料吸排車的工作原理是利用真空泵產生負壓將物料吸入罐體內部，再把吸排車開到指定地點，用空氣壓縮機產生正壓，將具有一定壓力的壓縮空氣通過流態化裝置使物料流態化，通過管道壓送到指定原料料倉內，實現卸料操作。

滑料板是物料吸排車流態化裝置的重要承載元件，同時也是其疲勞損傷最嚴重的部件。吸料時，滑料板支承氣室受到物料的壓力作用，隨著進料量的增加壓力逐步增大；運輸過程中，受到物料的動態沖擊力作用；卸料時，承受壓縮空氣的壓力作用。國內報道了多起物料吸排車滑料板的疲勞開裂事故，有些滑料板甚至使用不到半年便產生開裂，滑料板開裂會使滑料板內腔積料，導致卸料殘余率增大，使物料吸排車排料性能下降，最終導致罐體內部氣室積有大量存料而不能排出，所以滑料板的壽命是目前研究的熱點。

通過建立滑料板疲勞壽命預測的數學模型，實現滑料板疲勞壽命計算的快速和準確，使數值計算成為研究滑料板疲勞壽命的一個有效工具，對于提高產品質量、縮短研發周期具有十分重要的意義。但是，目前有關物料吸排車滑料板的疲勞壽命計算方法的相關成果在國內外均較少，而且目前滑料板的壽命計算方法局限于傳統的經驗設計和一般性的壽命計算理論，使用的幾何模型只是滑料板自身，忽略其與罐體的連接，導致計算結果的準確性和計算效率難以保證。

發明內容

本發明的目的：提供一種用于計算物料吸排車滑料板的疲勞壽命方法，通過該方法解決新產品試驗和定型之前的壽命計算問題，為物料吸排車滑料板的設計以及其疲勞壽命優化設計奠定研究基礎。

技術方案：為實現上述發明目的，本發明的技術方案如下：

一種物料吸排車滑料板疲勞壽命的計算方法，其步驟如下：

(1)建立物料吸排車滑料板的有限元模型；

(2)計算吸料工況、排料工況滑料板的疲勞壽命；

(3)計算行駛工況滑料板的疲勞壽命；

(4)結合步驟(2)和步驟(3)計算滑料板的總疲勞壽命；

(5)重復步驟(2)、步驟(3)、步驟(4)，計算不同參數下的滑料板疲勞壽命；

(6)在步驟(5)的基礎上，構建滑料板疲勞壽命計算模型以進行疲勞壽命的計算。

其中，在步驟(1)中，建立包括罐體的滑料板3D整體有限元模型，使用三維CAD軟件建立包括罐體的滑料板3D整體幾何模型，將滑料板的幾何模型導入有限元軟件中，定義單元類型，設置材料參數，定義網格劃分參數并進行網格劃分，其中滑料板與罐體連接處進行細化網格劃分，提高網格強度計算的精度。