FRP复合材料电解槽结构设计及有限元分析开题报告
2020-02-20 10:02:05
1. 研究目的与意义(文献综述)
整体浇铸聚合物混凝土电解槽是应用于有色金属湿法冶炼工艺中的新型设备,其采用整体浇铸一次成型工艺制作而成,以耐酸性能优异的乙烯基树脂、连续级配的耐酸石英砂骨料作为原材料,具有整体耐腐蚀、整体绝缘、强度高、整体抗渗性好、电能损耗小、生产效率高等优良特征。这种新型电解槽在国外已经普遍推广应用,据不完全统计,过去的 20 多年间,这种新型电解槽用量已突破 4 万台,为企业创造了巨大的经济效益。
目前国内电解行业中应用的电解槽主要有三种:混凝土电解槽、塑料电解槽和手糊玻璃钢电解槽。
2. 研究的基本内容与方案
本课题重点是通过解析法、有限元分析法对电解槽进行设计计算,并通过不同温度下的实验验证。通过比较,在解析法中三边固支一边自由的计算结果比三边简支一边自由的计算结果更接近实际测量结果。有限元计算中,树脂混凝土有加强筋和没有加强筋的计算结果几乎一样。有限元的计算结果与解析法计算结果比较,有限元计算得出的数据比解析法计算结果接近实际测量数据。研究的内容具体为以下:
(1)确定树脂混凝土配比,测定其强度是否满足生产要求,按此混凝土配比的性能,确定大型树脂混凝土电解槽的各铺层设计方法,包括防腐耐温内衬层、内外玻璃纤维增强层(分为有与无)、树脂混凝土夹层;
(2)参考铁木辛柯的《板壳力学》用解析方法,求解不同结构尺寸下,三边简支一边自由、三边固支一边自由时静水压力作用下,树脂混凝土板的厚度。
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关书籍,了解设计所需要的相关知识,并且完成开题报告和外文翻译;
第4-6周:学习ansys有限元分析软件及其apdl编程方法;
第7-9周:建立树脂基复合材料电解槽结构的有限元分析模型;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 王璇,杨洪中,唐红.玻璃钢电解槽工艺研究.玻璃钢学会第十四届全国玻璃钢/复合材料学术年会论文集.技术与市场, 2001.183-186
[2] 张友佘.界铜电解槽精炼生产实践调查iji.有色冶炼,1998,27(8):1- 30
[3] 陈博.2008年我国玻璃钢与复合材料行业技术进步综述21世纪建筑材料,2009,1(3):10-12