[發明專利]一種木工圓鋸片外緣臨界溫度載荷的預測方法

有效

• 申請號: 201811071312.6
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109359335B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 李博;張占寬
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院木材工業研究所
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

本發明公開了一種木工圓鋸片外緣臨界溫度載荷的預測方法，它首先將CAD軟件或其他機械零件設計的圓鋸片圖紙導入到ABAQUS或其他有限元軟件中；然后給圓鋸片基體施加溫度載荷與離心力載荷，利用靜力隱式求解模塊獲得圓鋸片內部生成的應力場；最后通過振動模態求解模塊，獲得在溫度載荷與離心力載荷共同作用下的圓鋸片的固有頻率，調整溫度載荷，計算獲得的固有頻率也會相應改變，當圓鋸片逐漸接近共振失穩狀態時，所施加的溫度載荷即為臨界溫度載荷，本方法計算效率高，它不僅能夠為圓鋸片的結構設計提供重要的技術指導，還能夠為鋸切中的圓鋸片提供使用維護上的技術指導。

技術領域

本發明涉及木工設備技術領域，具體為一種木工圓鋸片外緣臨界溫度載荷的預測方法。

背景技術

木工圓鋸片是木材加工的基本工具，具有效率高、使用簡單、維修方便、移動便利等優點，在所有木材生產設備中占到30％～40％的比例，降低其厚度、增加其穩定性被國內外公認是提高木材利用率最有效的方法。

木工圓鋸片在鋸切的過程中，外緣不可避免會產生溫升，熱量逐漸向圓鋸片法蘭盤附近傳導，沿圓鋸片徑向形成溫度梯度，當圓鋸片外緣溫度升高到一定程度的時候，圓鋸片基體會產生共振失穩變形，很快就會導致圓鋸片燒鋸失效。

導致圓鋸片產生共振失穩的臨界溫度載荷是非常重要的參數信息，它是圓鋸片的固有屬性，受圓鋸片幾何結構影響，對于圓鋸片的設計人員，可通過調整圓鋸片基體內部的孔、槽結構，提高圓鋸片的臨界溫度載荷；對于圓鋸片的使用人員，可根據圓鋸片的臨界溫度載荷，通過監測鋸切中圓鋸片的溫度場，判斷圓鋸片所處的工作狀態，及時對圓鋸片進行冷卻處理。

然而，國內外學術文獻、專利資料上均未記載如何獲得導致圓鋸片產生共振失穩的臨界溫度載荷的方法，因此，本發明專利提出一種木工圓鋸片外緣臨界溫度載荷的預測方法，它不僅能夠為圓鋸片的結構設計提供重要的技術指導，還能夠為鋸切中的圓鋸片提供使用維護上的技術指導。

發明內容

為了克服現有技術方案的不足,本發明提供一種木工圓鋸片外緣臨界溫度載荷的預測方法，能夠為圓鋸片基體幾何結構的設計提供理論依據，也能夠為圓鋸片工作狀態的判斷提供技術指導，能有效的解決背景技術提出的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種木工圓鋸片外緣臨界溫度載荷的預測方法，包括如下步驟：

S100、將圓鋸片設計圖紙導入軟件中，并給定材料參數；

S200、劃分圓鋸片區域并分別施加不同的外部作用；

S300、通過計算求解得到圓鋸片內部應力場、固有頻率和振動模態；

S400、改變載荷條件并重復步驟S200和S300，直至達到共振失穩并得到參數。

進一步地，所述步驟S100中導入過程為：

選擇并打開ABAQUS軟件或其他有限元軟件；

選擇合格大小的圓鋸片設計圖，導入選擇的軟件中；

調整比例得到圓鋸片模型。

進一步地，所述步驟S100的導入過程還可以為：直接選擇ABAQUS或其他有限元軟件對圓鋸片進行幾何建模，之后對建立的幾何模型進行網格劃分。

進一步的，所述步驟S100中，給定的材料參數包括圓鋸片基體材料的彈性模量、泊松比和密度。

進一步地，所述步驟S200的具體過程為：

S201、劃分圓鋸片模型區域，將圓鋸片法蘭盤對應區域劃分為約束區域，圓鋸片法蘭盤意外的區域劃分為離心區域，將圓鋸片基體劃分為溫度區域；

S202、給圓鋸片的約束區域施加固定約束；