基于有限元法的自潔式空氣過濾器箱體鋼結構力學性能研究.pdf

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

2、元法模擬風載荷、雪載荷和地震載荷對鋼結構的影響，開展力學性能研究工作，對鋼結構進行了模態(tài)、抗震的力學性能和力學性能穩(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兩種材料的鋼結構的自振周期值，并與理論計算公式求解出的周期值比較后得到的結果是兩者非常接近，誤差很小，表明規(guī)范公式與有限元計算結果匹配良好，證明了Solidworks的有限元法在計算鋼結構自振周

3、期方面的可靠性良好，該分析方法和相關參數(shù)可為該類結構的分析提供參考。
　　2.基于有限元法對鋼結構抗震的力學性能進行了分析，分別得到了采用S235JR和S355JR兩種材料的鋼結構的Von Mises應力和位移，結果顯示:在最不利工況下兩種結構的強度和剛度均滿足中國現(xiàn)行規(guī)范要求，說明構件沒有因為材料的屈服引起強度失效和結構的變形沒有引起剛度失效，結構設計安全可靠。
　　3.分別對采用S235JR和S355JR兩種材料的鋼結構

4、模型進行了力學性能的穩(wěn)定分析，得到了結構前10階失穩(wěn)模態(tài)和穩(wěn)定安全系數(shù)，結果顯示，雖然穩(wěn)定安全系數(shù)符合規(guī)范要求，結構沒有因為穩(wěn)定性不夠而引起局部屈曲或整體坍塌，但是兩種材料的結構最頂層均為其薄弱層，抗彎剛度較低，在今后的設計中需要引起足夠的重視。
　　4.由于項目現(xiàn)場新疆地區(qū)環(huán)境溫度低，原MFS-2500型結構的空氣過濾器無法滿足現(xiàn)場的特殊工況，因此開發(fā)了過濾器進氣入口加熱裝置，并用SW6軟件對電加熱器進行過程強度驗算，從而設計出