反击式破碎机破碎单颗粒岩石的仿真研究

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1、反击式破碎机赵破碎勇单颗粒岩石的仿真研全日制硕士学位论文究河南理45反击式破碎机破碎单颗粒岩石的工仿真研究大淬学硬钢机申请人姓名：李森理李森指导教师：张海教授研究学位类别：工学硕士专业名称：机械工程研究方向：现代设计理论与方法河南理工大学机械与动力工程学院二○一二年六月河南理工大学万方数据中图分类号：TQ172.6密级：公开UDC：621单位代码：10460反击式破碎机破碎单颗粒岩石的仿真研究SimulationAnalysisonCrushingSingleRockinImpactCrusher申请人姓名李森学位类别工学硕士专业

2、名称机械工程研究方向现代设计理论与方法导师张海职称教授提交日期2012.4答辩日期2012.6河南理工大学万方数据河南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人愿意承担因本学位论文引发的一切相关责任。学位论文作者签名:年月日河南理工大学学位论文使用授权声明本学位论文作者及导师完全了解河南理工大学

3、有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留和向有关部门、机构或单位送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，允许将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，允许采用任何方式公布论文内容，并可以采用影印、缩印、扫描或其他手段保存、汇编、出版本学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权。学位论文作者签名：导师签名：年月日年月日万方数据致谢本论文是在导师张海教授的悉心指导下完成的。从论文的选题、研究方案，到论文的完成，导师都倾注了大量的精力和心血。在研究生近三年的学习与生活中，张老师给予了我无私的帮助。张老师以严

4、谨求实的治学精神，渊博的知识和善于思考的学术头脑深深地影响着我，使我不仅能在学业上能学有所成，更使我在今后的学习与工作中受益无穷。在此向张老师致以最崇高的敬意和衷心的感谢。感谢同窗好友苏金文、马俊金、荆苗等同学及师弟王晓磊、郑亚军，肖磊等在本人做课题时给予的帮助。还有三年来对我给予指导和帮助的各位老师及同学们，在此一并表示感谢!感谢我远方的父母和身边的朋友，在我学习期间给予我的关心和支持，仅以此文献给所有关心我的人!万方数据摘要反击式破碎机是利用板锤高速打击物料和反击板的反击作用实现物料破碎的，物料在破碎腔内受到打击前后均处于无约

5、束的自由悬空状态。目前，关于无约束自由岩石冲击破碎理论的研究还不够充分，致使反击式破碎机设计缺乏理论依据，制约了我国反击式破碎机技术水平和自主创新能力的提高。为此，本文运用有限元法，从多个方面对单颗粒自由岩石的冲击破碎进行了仿真研究。首先，建立了反击式破碎机的有限元分析模型，采用线弹性岩石模型对影响打击力和反击力的多种因素进行了仿真分析，包括岩石形状、打击部位、反击板水平位置变化，反击板的倾角，板锤磨损等。并运用Cowper-Symonds岩石本构模型，研究了岩石失效对打击力的影响。然后，基于断裂力学理论建立了含有初始裂纹的岩石模

6、型，通过对含裂隙岩石在无约束自由状态下打击过程的仿真，研究了受到打击后裂纹尖端强度因子KI，KII，KIII以及岩石内应力波的变化情况，为下一步研究自由岩石冲击破碎机理奠定了基础。最后，建立了可破碎岩石模型。当打击力超过设定破碎极限时，岩石将发生破碎。通过仿真，研究了岩石破碎成2块~8块情况下碎块的扩散规律以及扩散的外包络线，从而为反击式破碎机腔形设计提供了依据。关键词：反击式破碎机；单颗粒岩石；冲击破碎；有限元；仿真I万方数据AbstractInimpactcrusher,therocksinthecavityhavenoany

7、constrainoritisfreebeforeandafterimpactedbybarandplate.Theimpactcrushingtheoryforfreerockisfewsofar,andthedesignofimpactcrusherhaslittletheoreticalbase.Sotheengineeringlevelofimpactcrusherandtheabilityofself-dependentinnovationonimpactcrusheraremuchrestricted.Inthispa

8、per,theimpactcrushingofsinglerockinthecavitywasinvestigatedwithfiniteelementsimulation.First,theimpactcrusherwasmodeled,andt