基于ANSYS的燃氣灶具鋼化玻璃面板結(jié)構(gòu)尺寸的敏感性分析.pdf

1、目前，市場上的燃氣灶具面板多采用不銹鋼和鋼化玻璃兩種材質(zhì)，由于鋼化玻璃面板具有美觀大方、易清洗、耐腐蝕等優(yōu)點，因而更受廣大用戶的青睞。然而鋼化玻璃由于其材質(zhì)的特殊性，自爆現(xiàn)象不絕于耳。
　　究其原因，可歸納為內(nèi)因和外因:內(nèi)因是指玻璃成型過程中本身所存在的質(zhì)量問題，包括原片玻璃中存在的Si、NiS雜質(zhì)、氣泡以及微裂紋等等;外因則是指燃氣灶的設(shè)計不合理，具體表現(xiàn)為:(1)燃氣灶底殼和燃燒器的設(shè)計;(2)鋼化玻璃面板結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計。而對

2、于不同結(jié)構(gòu)尺寸的面板，破裂情況卻千差萬別。因此，開展玻璃面板結(jié)構(gòu)尺寸對面板破裂傾向的影響研究具有很強的現(xiàn)實意義。
　　本文以“玻璃面板的結(jié)構(gòu)尺寸”為關(guān)注點，利用ANSYS的概率設(shè)計系統(tǒng)PDS以面板所受的最大應(yīng)力為輸出變量，以玻璃面板的長度、寬度、厚度、爐頭孔開孔大小及位置為輸入變量，分別從玻璃面板尺寸設(shè)計、精度加工和批量生產(chǎn)的角度進行了敏感性分析。主要工作及結(jié)論如下:
　　1、利用ANSYS對玻璃面板在使用過程中的狀況進行熱

3、-結(jié)構(gòu)耦合，獲得面板的溫度、應(yīng)力分布;結(jié)果表明面板達到熱平衡時的最高溫度為187.5℃，最大應(yīng)力為71MPa，位置均在爐頭孔邊緣。
　　2、通過實驗，獲得了面板在使用過程中各測點的應(yīng)力、溫度和變形數(shù)據(jù)，并與模擬進行了對比;結(jié)果表明4個溫度測點不論是在趨勢上還是在數(shù)值上均與模擬有很高的吻合度;4個應(yīng)力測點在趨勢上與模擬保持一致，數(shù)值上的相對誤差均控制在20％以內(nèi);5個變形測點除某一點外均與模擬類似;從而驗證了模擬的準確性。
　

4、　3、對于面板的尺寸設(shè)計，將各尺寸變量在各自基礎(chǔ)上變化1/1000，發(fā)現(xiàn)面板的厚度、爐頭孔半徑、寬度和長度4個變量對最大應(yīng)力有影響，敏感度依次為-0.723，-0.539，0.176，0.104;因此，在尺寸的設(shè)計過程中，應(yīng)重點關(guān)注面板的厚度和爐頭孔半徑的設(shè)計，同時兼顧面板的長度和寬度的設(shè)計，且盡量使得爐頭孔半徑、面板厚度處于較大值，面板的長度和寬度處于較小值。
　　4、對于嚴格控制誤差上下限的精確加工，對最大應(yīng)力有影響的變量為面

5、板的厚度、爐頭孔半徑、寬度、爐頭孔中心距面板下邊緣距離、爐頭孔中心距面板左邊緣距離這5個參數(shù)，敏感度依次為-0.628，-0.289，0.280，0.142，0.126;所以，在加工過程中，面板的厚度加工最為重要。
　　5、在玻璃面板批量生產(chǎn)的條件下，對最大應(yīng)力有影響的4個變量為爐頭孔半徑、爐頭孔中心距面板左邊緣距離、爐頭孔中心距面板下邊緣距離、面板的寬度，敏感度依次為-0.234，0.216，-0.117，0.072;因此，在運