碟式离心机转鼓筒体的动态可靠性研究

作     者：郑明亮 Zheng Mingliang

作者机构：淮南师范学院机械与电气工程学院安徽淮南232038 无锡太湖学院机电工程学院江苏无锡214064 

出 版 物：《化工设备与管道》 (Process Equipment & Piping)

年 卷 期：2024年第61卷第3期

页      面：59-63页

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：江苏省绿色过程装备重点实验室开放课题基金资助项目(GPE202203) 江苏省高校“青蓝工程”优秀青年骨干教师项目(编号:苏教师函-29号) 

主　　题：碟式离心机 转鼓体 应力和强度 动态可靠性 

摘      要：以碟式离心机转鼓为研究对象,建立考虑载荷时间历程和结构参数同为随机性的结构动态可靠性模型,得到转鼓筒体的可靠度和失效率随时间变化规律。首先利用Lagrange方程,建立转鼓与分离物流固耦合关系的解析动力学模型;然后以有限元仿真计算软件为平台,施加流固耦合载荷,采用随机抽样,得到转鼓筒体应力分布的统计特性;最后应用随机过程和应力与强度干涉理论,给出结构动态可靠性的评估指标。结论表明:碟式离心机正常工况下,最大应力集中区发生在沉渣区部位,其等效应力呈现时变正态分布,连续工作2000 h后,转鼓筒体强度满足要求的概率低于80%,寿命符合“浴盆曲线中早期失效的特征,这为高速碟式分离机的动态优化设计奠定了基础。