基于有限元法的自潔式空氣過(guò)濾器箱體鋼結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究.pdf

1、自潔式空氣過(guò)濾器因過(guò)濾精度高，空間利用率大，節(jié)能性好，濾料使用壽命長(zhǎng)，維修工作量低，可在線更換等特點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在鋼鐵、石化和電力等行業(yè)上。而自潔式空氣過(guò)濾器箱體鋼結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能對(duì)整個(gè)過(guò)濾器的安全、可靠和長(zhǎng)期運(yùn)行起著重要的作用。論文通過(guò)對(duì)某公司的主要產(chǎn)品MFS-2500型自潔式空氣過(guò)濾器箱體的材料、結(jié)構(gòu)和溫度規(guī)定的研究入手，按照GB150-2011《壓力容器》標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)不同材料的自潔式空氣過(guò)濾器箱體鋼結(jié)構(gòu)，建立有限元模型，采用有限

2、元法模擬風(fēng)載荷、雪載荷和地震載荷對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的影響，開(kāi)展力學(xué)性能研究工作，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)、抗震的力學(xué)性能和力學(xué)性能穩(wěn)定分析，主要工作內(nèi)容如下:
　　1.利用Solidworks有限元模塊的模態(tài)分析功能分別求解出采用S235JR和S355JR兩種材料的鋼結(jié)構(gòu)的自振周期值，并與理論計(jì)算公式求解出的周期值比較后得到的結(jié)果是兩者非常接近，誤差很小，表明規(guī)范公式與有限元計(jì)算結(jié)果匹配良好，證明了Solidworks的有限元法在計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)自振周

3、期方面的可靠性良好，該分析方法和相關(guān)參數(shù)可為該類結(jié)構(gòu)的分析提供參考。
　　2.基于有限元法對(duì)鋼結(jié)構(gòu)抗震的力學(xué)性能進(jìn)行了分析，分別得到了采用S235JR和S355JR兩種材料的鋼結(jié)構(gòu)的Von Mises應(yīng)力和位移，結(jié)果顯示:在最不利工況下兩種結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度均滿足中國(guó)現(xiàn)行規(guī)范要求，說(shuō)明構(gòu)件沒(méi)有因?yàn)椴牧系那饛?qiáng)度失效和結(jié)構(gòu)的變形沒(méi)有引起剛度失效，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全可靠。
　　3.分別對(duì)采用S235JR和S355JR兩種材料的鋼結(jié)構(gòu)

4、模型進(jìn)行了力學(xué)性能的穩(wěn)定分析，得到了結(jié)構(gòu)前10階失穩(wěn)模態(tài)和穩(wěn)定安全系數(shù)，結(jié)果顯示，雖然穩(wěn)定安全系數(shù)符合規(guī)范要求，結(jié)構(gòu)沒(méi)有因?yàn)榉€(wěn)定性不夠而引起局部屈曲或整體坍塌，但是兩種材料的結(jié)構(gòu)最頂層均為其薄弱層，抗彎剛度較低，在今后的設(shè)計(jì)中需要引起足夠的重視。
　　4.由于項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)新疆地區(qū)環(huán)境溫度低，原MFS-2500型結(jié)構(gòu)的空氣過(guò)濾器無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)的特殊工況，因此開(kāi)發(fā)了過(guò)濾器進(jìn)氣入口加熱裝置，并用SW6軟件對(duì)電加熱器進(jìn)行過(guò)程強(qiáng)度驗(yàn)算，從而設(shè)計(jì)出