波轮式脱水机甩干桶爆裂原因及有限元模拟分析

王慧萍¹，刘迎春¹，袁北哲¹，杨波²，杜莹³，钟振前²

1. 中国标准化研究院2. 钢研纳克检测技术股份有限公司3. 北京科技大学

摘 要：消费者反馈信息表明某品牌的脱水机甩干桶在用户使用过程会发生爆裂事故,为分析事故发生的原因,实验对事故品牌的脱水机和对比品牌的脱水机进行了一系列试验,应用拉伸试验、压力试验、接缝区剖面结构分析以及有限元仿真模拟等研究了脱水机甩干桶的爆裂原因和甩干桶内壁的应力分布。拉伸试验和压力试验结果表明,事故甩干桶的接缝处结合力很薄弱,仅为正常桶身强度的13%,而对比品牌的甩干桶接缝区的强度与桶身的强度相当,大约是前者的5.7倍。接缝区剖面结构分析表明,两甩干桶的接缝方式不同是造成二者强度存在差异的原因,前者为卷压式连接,后者采用了焊接方式。应用有限元分析了甩干筒的应力分布,结果表明,事故品牌的甩干桶接缝处的应力水平偏高,在相同工作条件下其发生开裂的风险远高于对比品牌的接缝处。试验分析和有限元理论计算均表明,事故品牌甩干桶的卷压连接处结合力偏低是造成其发生爆裂的主要原因。

关键词：力学试验;有限元模拟;波轮式脱水机;卷压;