一種泡沫瀝青混合料攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化的分析方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種泡沫瀝青混合料攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化的分析方法，適用于泡沫瀝青技術(shù)領(lǐng)域。將CFD軟件數(shù)值模擬中泡沫瀝青混合料擬流體對(duì)結(jié)構(gòu)的反作用，通過ANSYS Workbench平臺(tái)與CFD軟件間接口無數(shù)據(jù)損失的加載于攪拌結(jié)構(gòu)，并通過ANSYS Workbench優(yōu)化工具對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化分析，實(shí)現(xiàn)了將攪拌葉片的驅(qū)動(dòng)、混合料擬流場的拌和，以及擬流場對(duì)攪拌葉片的反作用，進(jìn)行了無縫連接，進(jìn)而對(duì)泡沫瀝青混合料攪拌設(shè)備的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和分析，提供了攪拌設(shè)備的有效快速的設(shè)計(jì)方法，并提高了攪拌設(shè)備分析結(jié)果的可靠性。
【專利說明】
一種泡沬瀝青混合料攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化的分析方法
技術(shù)領(lǐng)域
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[0001]本發(fā)明涉及一種泡沫瀝青混合料攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化的分析方法，適用于泡沫瀝青技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
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[0002]現(xiàn)代路面施工工程領(lǐng)域，單一的瀝青攪拌設(shè)備逐漸已不能滿足施工生產(chǎn)要求。泡沫瀝青比普通瀝青具有無可比擬的優(yōu)越性，能夠從根本上解決瀝青混凝土的抗車轍能力、抗溫度裂縫能力、抗疲勞破壞能力、抗松散能力弱等缺點(diǎn)，且泡沫瀝青節(jié)能環(huán)保，經(jīng)濟(jì)效益高，故泡沫瀝青被廣泛應(yīng)用于道路施工場合，同時(shí)泡沫瀝青相關(guān)技術(shù)也受到筑路機(jī)械領(lǐng)域廣泛關(guān)注。
[0003]泡沫瀝青混合料攪拌設(shè)備是將不同粒徑的粗石料和細(xì)石料按規(guī)定的比例混合，以泡沫瀝青作結(jié)合料，在規(guī)定的溫度下拌和成均勾的混合料，混合料的性能直接影響到所鋪筑的瀝青路面的質(zhì)量。泡沫瀝青混合料攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，攪拌臂直徑和長度，攪拌軸直徑和長度等多個(gè)參數(shù)對(duì)其有重要影響。且在泡沫瀝青混合料攪拌過程中，攪拌臂和攪拌葉片受力發(fā)生變形，結(jié)構(gòu)變形量是否在允許范圍內(nèi)，也需要進(jìn)行受力與強(qiáng)度分析。故泡沫瀝青技術(shù)領(lǐng)域迫切需要一種分析方法，為泡沫瀝青混合料攪拌設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供依據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]本發(fā)明的目的是提供一種泡沫瀝青混合料攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化的分析方法，并根據(jù)所述分析方法提供泡沫瀝青混合料攪拌設(shè)備的一組優(yōu)化參數(shù)組。
[0005]所述方法通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]—種泡沫瀝青混合料攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化的分析方法，主要步驟包括:泡沫瀝青混合料攪拌設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，攪拌設(shè)備內(nèi)泡沫瀝青混合料拌合效果數(shù)值模擬，攪拌軸和葉片的靜力學(xué)分析，泡沫瀝青混合料攪拌設(shè)備主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的分析及優(yōu)化。具體實(shí)施過程是:所述的泡沫瀝青混合料攪拌設(shè)備根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)，進(jìn)行初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；根據(jù)攪拌臂和葉片排列形式不同，采用Pro/E(或UG、SolidWorks等)建模軟件分別創(chuàng)建反反、正正、正反不同三維實(shí)體簡化模型；所述的反反、正正、正反不同三維實(shí)體簡化模型導(dǎo)入Gambit (Hypermesh、Icem等)軟件對(duì)流體區(qū)域劃分網(wǎng)格，運(yùn)用CFD軟件對(duì)所述泡沫瀝青攪拌設(shè)備內(nèi)泡沫瀝青混合料拌合效果進(jìn)行數(shù)值模擬，對(duì)比分析混合料攪拌的均勻性，以確定葉片最優(yōu)排列形式；對(duì)所述葉片最優(yōu)排列的攪拌設(shè)備，使用Ansys Workbench進(jìn)行流固耦合分析，對(duì)所述泡沫瀝青攪拌系統(tǒng)的攪拌軸進(jìn)行強(qiáng)度和剛度靜力學(xué)分析；通過AnsysWorkbench中Goal Driven Optimizat1n (多目標(biāo)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化分析工具)和響應(yīng)面分析等優(yōu)化工具對(duì)所述攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析，并考察不同因素對(duì)結(jié)構(gòu)總變形、等效應(yīng)力的影響程度，確定最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)組合，以及所述最佳參數(shù)組合下結(jié)構(gòu)的總變形量和等效應(yīng)力。
[0007]所述分析方法中對(duì)攪拌設(shè)備內(nèi)混合料拌合效果分析過程，在葉片不同排列方式條件下，CFD中將混合料中各種不同粒徑材料設(shè)置為不同“相”，分析混合料中各相混合均勻程度，混合料循環(huán)流動(dòng)方式等。數(shù)值模擬結(jié)果指出:葉片為正正排列方式時(shí)，泡沫瀝青混合料攪拌均勻性好，攪拌效率高。
[0008]所述分析方法中通過CFD和ANSYS Workbench建立數(shù)據(jù)接口完成流固耦合分析。在ANSYS Workbench中創(chuàng)建A、B、C、D四個(gè)項(xiàng)目，通過Pro/E將計(jì)算模型導(dǎo)入項(xiàng)目A ;通過CFD將數(shù)值模擬下混合料擬流體對(duì)結(jié)構(gòu)的反作用導(dǎo)入項(xiàng)目B ;項(xiàng)目C為靜力學(xué)分析模塊；項(xiàng)目D為多目標(biāo)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化模塊。將項(xiàng)目B的Solut1n與項(xiàng)目C的Setup對(duì)接；因結(jié)構(gòu)靜應(yīng)力模型與流體動(dòng)力學(xué)模型數(shù)據(jù)一致，故將項(xiàng)目A的Geometry與項(xiàng)目C的Geometry對(duì)接，則項(xiàng)目B與項(xiàng)目C共用幾何模型；將項(xiàng)目C的Parameters與項(xiàng)目A的Parameters對(duì)接，以便優(yōu)化后自動(dòng)更新初始參數(shù)。流固耦合分析結(jié)構(gòu)優(yōu)化得出最佳參數(shù)組，其特征是:轉(zhuǎn)速η = 25?60r/min，單攪拌軸上葉片數(shù)為8，攪拌葉片旋轉(zhuǎn)半徑200?300mm，攪拌臂直徑d = 25?35mm，攪拌臂長度I = 185?205mm，攪拌軸直徑D = 66?70mm，葉片安裝角45°
[0009]根據(jù)泡沫瀝青混合料攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)與優(yōu)化分析方法，通過響應(yīng)面優(yōu)化分析，分析攪拌臂直徑d、攪拌臂長度1、攪拌軸直徑D和攪拌軸長度L四個(gè)因素的影響程度排序?yàn)?d> I > D > L0
[0010]有益效果:
[0011]實(shí)現(xiàn)了將攪拌葉片的驅(qū)動(dòng)、混合料擬流場的拌和，以及擬流場對(duì)攪拌葉片的反作用，進(jìn)行了無縫連接，提供了攪拌設(shè)備的有效快速的分析方法，并提高了攪拌設(shè)備分析結(jié)果的可靠性。
[0012]實(shí)現(xiàn)了對(duì)泡沫瀝青混合料攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化的目的，提高了研究方法的可信性、可靠性。
【附圖說明】
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[0013]附圖1是本發(fā)明的技術(shù)路線圖。
[0014]附圖2是本發(fā)明所述攪拌設(shè)備反反、正正、正反三種不同排列方式模型與網(wǎng)格
[0015]附圖3是本發(fā)明所述攪拌設(shè)備Z = Omm處正正排列模型的不同相的云圖
[0016]附圖4是本發(fā)明所述攪拌設(shè)備Y = -200mm處正正排列模型的不同相的云圖
[0017]附圖5是本發(fā)明所述攪拌設(shè)備X = Omm處正正排列模型的不同相的云圖
[0018]附圖6是本發(fā)明所述攪拌設(shè)備正正排列壓力場云圖
[0019]附圖7是本發(fā)明所述攪拌設(shè)備正正排列速度矢量云圖
[0020]附圖8是本發(fā)明所述流固耦合流程圖
[0021]附圖9是本發(fā)明所述流固耦合項(xiàng)目連接圖
[0022]附圖10是本發(fā)明所述流固耦合受力與應(yīng)變分析結(jié)果圖
[0023]附圖11是本發(fā)明所述響應(yīng)分析結(jié)果圖
[0024]附圖12是本發(fā)明所述優(yōu)化分析中靈敏度分析結(jié)果圖
【具體實(shí)施方式】
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[0025]—種泡沫瀝青混合料攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化的分析方法，步驟包括(見附圖1所示):泡沫瀝青混合料攪拌設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，創(chuàng)建葉片反反、正正、正反多種不同實(shí)體模型，對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分與邊界條件定義，對(duì)攪拌設(shè)備內(nèi)泡沫瀝青混合料拌合效果做數(shù)值模擬，對(duì)比分析模擬結(jié)果得出最優(yōu)模型，對(duì)最優(yōu)模型進(jìn)行參數(shù)化建模并通過流固耦合分析對(duì)攪拌軸和葉片做靜力學(xué)分析，不滿足校核條件則重新對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，反之則對(duì)設(shè)備主要結(jié)構(gòu)參數(shù)做分析及優(yōu)化?！揪唧w實(shí)施方式】如下:
[0026]針對(duì)一種雙臥軸強(qiáng)制間歇式泡沫瀝青混合料攪拌設(shè)備，其結(jié)構(gòu)組成主要包括:電機(jī)、二級(jí)減速器、攪拌箱體、攪拌軸、攪拌臂、攪拌葉片、入料口和出料口等。所述攪拌設(shè)備兩個(gè)電機(jī)分別連接兩個(gè)二級(jí)減速器，所述兩個(gè)二級(jí)減速器分別連接兩根攪拌軸，所述攪拌軸兩端通過軸承座連接攪拌箱體，所述攪拌臂連接所述攪拌軸，所述攪拌葉片連接所述攪拌臂，所述出料口連接箱體，位于箱體下方，所述泡沫瀝青噴射口連接泡沫瀝青小試驗(yàn)機(jī)出
□ O
[0027]所述泡沫瀝青混合料攪拌設(shè)備，攪拌箱體安裝于距地面一定高度支架上，所述箱體內(nèi)部腔體由兩圓柱體相交(見附圖2所示)而成；所述箱體對(duì)應(yīng)一根攪拌軸其殼體兩端設(shè)有兩軸承座，用于支撐攪拌軸；所述攪拌軸上安裝按一定規(guī)則分布的攪拌臂和攪拌葉片；所述兩根攪拌軸分別靠兩個(gè)二級(jí)減速器強(qiáng)制同步兩軸旋轉(zhuǎn)方向相反；所述攪拌臂、攪拌葉片材料均選用45號(hào)鋼；所述攪拌箱體的兩側(cè)沿著軸向分布一根管，上面均勻開設(shè)多個(gè)瀝青噴口，孔方向?yàn)槊嫦蜉S45度朝下；所述出料口設(shè)在箱體最底部，靠液壓缸驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來完成開啟和關(guān)閉。
[0028]所述泡沫瀝青混合料攪拌設(shè)備，雙軸攪拌臂的相位及排列形式是影響泡沫瀝青混合料攪拌質(zhì)量的關(guān)鍵因素，根據(jù)單軸上兩相鄰攪拌臂和葉片的安放位置不同，單置式雙軸排列形式有三種，包括正正排列、正反排列、反反排列(見附圖2所示)，運(yùn)用Pro/E(UG、SolidWorks等)三維建模軟件建立三種不同排列形式的簡化計(jì)算模型(因復(fù)雜結(jié)構(gòu)會(huì)加大網(wǎng)格劃分難度，為減少運(yùn)算量，保證數(shù)值模擬順利，故將計(jì)算模型進(jìn)行簡化處理)，導(dǎo)入Gambit (Hypermesh、icem等)對(duì)流體區(qū)域劃分網(wǎng)格及定義邊界條件，以Tet/Hybrid為網(wǎng)格單元，檢查網(wǎng)格質(zhì)量減少各單元之間的交叉，由于間歇式臥式雙軸攪拌設(shè)備進(jìn)料口位于箱體的上方，不同物料按一定比例添加到攪拌箱體內(nèi)，所以不需要設(shè)置壓力和速度進(jìn)口，只需將兩軸的表面分別定義為墻wall-left、wall-right，箱體的內(nèi)壁面系統(tǒng)自動(dòng)生成wall，將箱體去除兩攪拌軸后得流體區(qū)域定義為體ti。
[0029]劃分好網(wǎng)格保存并輸出.mesh文件，導(dǎo)入CFD軟件進(jìn)行數(shù)值模擬。數(shù)學(xué)模型中湍流模擬選擇標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型，多相流模擬選擇歐拉(Eulerian)模型，其他模型還有質(zhì)量動(dòng)量等守恒方程，選擇非穩(wěn)態(tài)求解器。因Fluent內(nèi)部模塊只能設(shè)置流體區(qū)域轉(zhuǎn)動(dòng)，不能對(duì)軸設(shè)置轉(zhuǎn)速，因此在Gambit中必須將流體區(qū)域用中間面分割為左右兩個(gè)體，以便在Fluent中對(duì)兩體分別設(shè)置相反轉(zhuǎn)速，為使模擬趨于實(shí)際，需編程以限定邊界條件，
[0030]有兩種方法可實(shí)現(xiàn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，一種是編寫輪廓文件(Profile)對(duì)邊界條件加以限定，另一種是編寫UDF實(shí)現(xiàn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)置完畢后迭代求解，查看殘差圖收斂后進(jìn)行后處理，觀察攪拌設(shè)備內(nèi)部不同截面處泡沫瀝青、粗砂和細(xì)砂各相位云圖、壓力場分布和速度場分布，分析葉片不同排列形式對(duì)混合料攪拌均勻性、圍流情況、力分布的影響。分析各相物料的云圖，得出正正排列混合效果最好(見附圖3、4、5所示，正正排列不同相的各云圖顏色均勻，且對(duì)應(yīng)比例尺所示顏色知各相質(zhì)量分?jǐn)?shù)符合級(jí)配比要求);分析壓力云圖，得出攪拌箱內(nèi)壓力由攪拌軸中心至葉片端部逐漸增大(見附圖6所示，圖中包括正正排列混合相的靜壓、動(dòng)壓和總壓云圖)；分析速度矢量圖，圖中箭頭方向表示混合料流動(dòng)速度方向，箭頭顏色表示混合料含量，箭頭大小表示速度大小，結(jié)果指出正正排列模型混合料在箱體內(nèi)形成圍流效果較其它兩種排列模型明顯(見附圖7所示)；綜合分析，正正排列模型(順著拌合料流動(dòng)方向看，攪拌臂排列的相位方向與攪拌軸轉(zhuǎn)向相同，反之為正排列)攪拌設(shè)備內(nèi)部攪拌用時(shí)短且混合混勻。
[0031]運(yùn)用ANSYS Workbench平臺(tái)對(duì)攪拌設(shè)備最優(yōu)模型做流固親合分析(技術(shù)路線見附圖8所示)，在軟件中創(chuàng)建A、B、C、D四個(gè)項(xiàng)目(各項(xiàng)目連接關(guān)系見附圖9所示)，項(xiàng)目A為計(jì)算模型，通過Pro/E軟件導(dǎo)入模型；項(xiàng)目B為CFD (流體動(dòng)力學(xué)分析)，通過Fluent軟件將模擬數(shù)據(jù)導(dǎo)入；項(xiàng)目C為靜力學(xué)分析；項(xiàng)目D為多目標(biāo)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化模塊；為實(shí)現(xiàn)將流體計(jì)算結(jié)果完全對(duì)應(yīng)加載到兩攪拌軸和葉片上，把項(xiàng)目B中的Solut1n連接到項(xiàng)目C中的Setup，因結(jié)構(gòu)靜應(yīng)力分析模型和流體動(dòng)力學(xué)分析模型尺寸一致，故把項(xiàng)目A中的幾何模型(Geometry)連接到項(xiàng)目C中的幾何模型(Geometry)，則項(xiàng)目B與項(xiàng)目C共用幾何模型，將項(xiàng)目C中參數(shù)(Parameters)與項(xiàng)目A參數(shù)化建模參數(shù)(Parameters)連接，以便優(yōu)化后自動(dòng)更新初始參數(shù)。攪拌過程中，攪拌軸按照一定轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，攪拌軸在流體載荷作用下產(chǎn)生變形或運(yùn)動(dòng)。變形或運(yùn)動(dòng)軌跡又反過來影響設(shè)備內(nèi)混合料流場，從而改變流體載荷的分布和大小，所以對(duì)該設(shè)備做流固耦合分析。具體計(jì)算過程中，由于優(yōu)化后模塊會(huì)自動(dòng)更新模型初始參數(shù)，故需對(duì)模型進(jìn)行參數(shù)化建模，且需重新劃分流體網(wǎng)格及固體網(wǎng)格并設(shè)置邊界條件，Gambit 中將模型劃分成了 5 個(gè)體，volume 1、volume2、volume3、volume4、volume5，網(wǎng)格尺寸為18，分別將5個(gè)體設(shè)置為sator、solidl、solid2、ratorl、rator2。將兩攪拌軸所在圓柱區(qū)域設(shè)置為動(dòng)區(qū)域(rator);箱體內(nèi)去除兩動(dòng)區(qū)域設(shè)置為靜區(qū)域(sator);動(dòng)靜交界面采用Transient Rotor Stator ;左右旋轉(zhuǎn)域上下圓表面與靜域中上下圓表面之間建立interface面，確保靜域與動(dòng)區(qū)域之間物料的互相流通；流固耦合面為葉片、攪拌臂、攪拌軸表面；運(yùn)用ANSYS Workbench軟件對(duì)兩攪拌軸進(jìn)行固體網(wǎng)格劃分。然后將CFD軟件數(shù)值模擬結(jié)果中壓力加載于左右兩攪拌軸，并分別施加旋轉(zhuǎn)速度、遠(yuǎn)程位移和圓柱面約束，對(duì)攪拌軸進(jìn)行靜應(yīng)力強(qiáng)度分析。結(jié)果表明:最大等效應(yīng)力出現(xiàn)在軸承兩端處和攪拌臂根部，軸肩處出現(xiàn)應(yīng)力集中，可能發(fā)生強(qiáng)度破壞；攪拌軸最大應(yīng)力值小于所用材料45號(hào)鋼的極限應(yīng)力，說明攪拌軸的設(shè)計(jì)強(qiáng)度是滿足要求的(見附圖10所示，由圖知:最大變形量與最大等效應(yīng)力值均滿足材料力學(xué)第三、四強(qiáng)度理論)；攪拌軸所用材料的強(qiáng)度過高，現(xiàn)有的設(shè)計(jì)尺寸比較保守為此可減少軸的粗度，以減輕整機(jī)的重量。
[0032]根據(jù)所述流固耦合靜力分析結(jié)果，對(duì)滿足強(qiáng)度和剛度要求的結(jié)構(gòu)參數(shù)組，通過ANSYS Workbench優(yōu)化工具進(jìn)行分析和優(yōu)化。由于影響結(jié)構(gòu)變形的因素有攪拌臂直徑、攪拌臂長度、攪拌軸直徑、攪拌軸長度等多個(gè)參數(shù)，優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)需同時(shí)考慮多種因素，故采用Goal Driven Optimizat1n (多目標(biāo)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化分析工具)優(yōu)化模塊進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。設(shè)置1、d、L、D四個(gè)設(shè)計(jì)變量，系統(tǒng)根據(jù)輸入變量的參數(shù)隨機(jī)生成25組設(shè)計(jì)點(diǎn)，選擇更新設(shè)計(jì)點(diǎn)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算出25組參數(shù)對(duì)應(yīng)的等效應(yīng)力、形變量、質(zhì)量、體積值，由表可得出形變量最小和等效應(yīng)力最小對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)點(diǎn)，形變量最大和等效應(yīng)力最大對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)點(diǎn)，形變量范圍為
0.06?0.13mm，應(yīng)力范圍為6?1MPa0
[0033]響應(yīng)面分析也是一種最優(yōu)化方法，將體系的響應(yīng)(結(jié)構(gòu)總變形)作為一個(gè)或多個(gè)因素(如軸徑、軸長等)的函數(shù)，通過圖形技術(shù)顯示該函數(shù)關(guān)系(見附圖11所示)，設(shè)置1、d、L、D四個(gè)設(shè)計(jì)變量，通過響應(yīng)面分析法確定了 4個(gè)因素對(duì)變形量影響程度排序?yàn)?d > I>D>L，且通過靈敏度柱形圖分析，得出結(jié)論與響應(yīng)面分析法得出結(jié)論一致(見附圖12所示，靈敏度大于零說明輸入?yún)?shù)與輸出參數(shù)呈現(xiàn)正相關(guān)，反之負(fù)相關(guān))。
[0034]ANSYS Workbench中優(yōu)化后得出一組最優(yōu)參數(shù)組合范圍:攪拌臂直徑d = 25?35mm，攪拌臂長度I = 185?205mm，攪拌軸直徑D = 66?70mm。最佳設(shè)計(jì)點(diǎn)參數(shù)的總變形與等效應(yīng)力滿足校核要求，優(yōu)化結(jié)果可行，達(dá)到了節(jié)約材料、減輕整機(jī)重量的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種泡沫瀝青混合料攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化的分析方法，其實(shí)施步驟包括:首先對(duì)泡沫瀝青混合料攪拌設(shè)備進(jìn)行初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并建模，然后劃分網(wǎng)格、定義邊界條件，導(dǎo)入CFD軟件進(jìn)行仿真模擬，其次建立CFD軟件與ANSYS Workbench平臺(tái)的接口，將CFD數(shù)值模擬結(jié)果導(dǎo)入ANSYS Workbench中進(jìn)行流固耦合分析，最后通過優(yōu)化工具對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，其特征是:將泡沫瀝青混合料比擬為流體，運(yùn)用CFD軟件對(duì)攪拌設(shè)備內(nèi)混合料攪拌拌合效果進(jìn)行仿真分析，將數(shù)值模擬結(jié)果中擬流體對(duì)結(jié)構(gòu)的反作用，通過CFD軟件與ANSYS Workbench接口無數(shù)據(jù)損失的加載于攪拌結(jié)構(gòu)，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜強(qiáng)度和剛度分析，并通過ANSYS Workbench中Goal Driven Optimizat1n (多目標(biāo)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化分析工具)和響應(yīng)面分析等優(yōu)化工具對(duì)所述攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，分析攪拌設(shè)備內(nèi)混合料拌合效果，其特征在于:葉片正正排列方式泡沫瀝青混合料攪拌效率高、攪拌均勻性好。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，對(duì)泡沫瀝青混合料攪拌設(shè)備參數(shù)優(yōu)化后，其特征在于??轉(zhuǎn)速η = 25?60r/min，單攪拌軸上葉片數(shù)為8，攪拌葉片旋轉(zhuǎn)半徑200?300mm，攪拌臂直徑d = 25?35mm，攪拌臂長度I = 185?205mm，攪拌軸直徑D = 66?70mm，葉片安裝角45。。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，分析攪拌臂直徑d、攪拌臂長度1、攪拌軸直徑D和攪拌軸長度L四個(gè)影響因素的影響程度，其特征在于:影響程度的排列順序?yàn)?d > I > D > L。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK105893647SQ201510038630
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2015年1月21日
【發(fā)明人】程海鷹, 胡志勇, 張海強(qiáng), 王振亮
【申請(qǐng)人】程海鷹