生物質(zhì)能是一種重要的可再生能源，具有產(chǎn)量大、可儲存、二氧化碳零排放等優(yōu)點。生物質(zhì)能的開發(fā)是解決當(dāng)今世界能源緊張和環(huán)境治理的一條新途徑。生物質(zhì)固化成型技術(shù)是將農(nóng)作物秸稈、稻殼、木屑等松散生物質(zhì)廢棄物壓縮成具有一定形狀、密度大、能量度高的固體成型燃料。將松散生物質(zhì)致密化能顯著提高生物質(zhì)的性能，提高其容重和熱值，改善燃燒性能，成為商品能源。利用該技術(shù)制得的生物質(zhì)制品品位高、密度大、易運輸、易儲存、使用方便。然而，制品制成后極易出現(xiàn)開裂、變形等現(xiàn)象。這嚴(yán)重削弱了制品的密實度、耐久性、抗?jié)B水性等物理特性，也不宜運輸及儲存。同時裂紋還影響制品的美觀度，降低產(chǎn)品質(zhì)量，有悖于發(fā)展高品位生物質(zhì)能的初衷，制約了生物質(zhì)能的推廣利用及市場化，富通新能源生產(chǎn)銷售的秸稈顆粒機、秸稈粉碎機專業(yè)壓制農(nóng)作物秸稈成型機械設(shè)備。
    本文針對以上問題，通過生物質(zhì)固化成型試驗，進(jìn)行成型制品的表面裂紋實驗研究；基于彈塑性力學(xué)及流變學(xué)等理論，以液壓式固化成型機為例，應(yīng)用有限元法的計算機輔助工程分析技術(shù)，建立成型模具的力學(xué)模型，對成型過程進(jìn)行數(shù)值模擬，尋找其應(yīng)力及形變規(guī)律，探討裂紋形成的根本原因；鑒于制品在擠壓成型過程中產(chǎn)生非線性流變學(xué)行為，導(dǎo)致脫模后裂紋繼續(xù)擴展，文中深入研究了生物質(zhì)材料的蠕變松弛現(xiàn)象歿彈性后效產(chǎn)生機理，在分析影響裂紋形成的內(nèi)外因素的基礎(chǔ)上，提出保壓脫模可有效防治裂紋。并通過對實際工況下邊界條件的簡化處理，基于有限元接觸式分析方法，對安裝保型筒的生物質(zhì)成型過程進(jìn)行模擬分析。對比沒有保型裝置時的制品表面裂紋情況，驗證保壓脫模對改善制品表面裂紋的顯著作用。
    文章用五章的篇幅，從生物質(zhì)固化成型機理、成型技術(shù)、成型試驗、建立模型到成型過程數(shù)值分析，逐步深入層層展開，詳細(xì)闡述制品裂紋的形成、發(fā)展到改善的相關(guān)理論，分析裂紋的產(chǎn)生原因及減少措施。重點探討了脫模后的殘余應(yīng)力及保壓脫模問題，提出彈性后效應(yīng)力是制品脫模后所受的主要殘余應(yīng)力，論述了保壓脫模的作用。與試驗結(jié)果進(jìn)行比較，驗證了該理論的應(yīng)用及處理方法的正確性。最后綜述了全文的工作要點，并對今后的發(fā)展作了進(jìn)一步展望。


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