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振动盘式干燥机利用振动原理和传导换热原理对物料进行干燥,振动盘是进行干燥生产的主要部件,在干燥过程中承受热载荷和交变结构载荷,受力情况较为复杂。本文利用有限元软件ANSYS Workbench对振动盘进行了静强度分析、热-结构耦合分析和疲劳强度分析,并在提高热水传热效率方面对振动盘做了结构上的优化。首先对振动盘进行结构静力学分析,结果表明振动盘在静止时结构强度非常安全。在结构强度分析方面,本文重点对振动盘进行热-结构耦合分析和疲劳强度分析。首先设置热水的工作参数,进行计算流体力学分析,得到热水的温度分布;然后设置相关导热、对流换热和热辐射参数,进行稳态热分析,得到振动盘的温度分布;进而将振动盘的温度分布作为热载荷导入结构强度分析,同时考虑热载荷和交变结构载荷最大值的作用对振动盘进行了热-结构耦合分析,结果表明振动盘的结构强度满足生产要求;最后同时考虑热载荷和交变结构载荷的作用,适当处理了焊接应力对疲劳强度的影响,使用应力-寿命曲线计算得到振动盘的疲劳寿命、安全系数和等效交变应力分布,结果表明,振动盘的疲劳强度满足生产要求。在结构参数优化方面,本文重点对支撑管进行了优化以提高振动盘的传热效率。依次得到了支撑管的形状、分布形式、尺寸和数量对传热情况的影响。结果表明:使用横截面为三角形的支撑管后热水温度分布得到了部分改善,支撑管周围没有了局部高温区,但总体上的温度分布仍不能让人满意;使用横截面为正方形的支撑管后热水的温度分布情况得到了进一步的改善,但入口处高温区面积较大;支撑管并排排列时热水的温度分布情况恶化;减小支撑管尺寸时热水的温度分布情况先优化后劣化;增加支撑管的排数后热水的温度分布情况大大改善,振动盘内热水温度分布很均匀,高温区很小,热水出口温度也较低。在上述方案中,采用6排,每排12个且交叉分布的横截面为50mm边长的正方形支撑管时热水的温度分布情况最令人满意,将其选为最终优化方案并校核了该种结构下振动盘的各种结构强度,结果表明强度满足生产要求。