【摘 要】
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本文对挤压膨化机关键部件的应力分析及优化进行了研究。文章详细论述了有限元理论在数值模拟领域的应用、有限单元的常用术语、ANSYS软件的基本操作过程及不等径变螺距锥形
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本文对挤压膨化机关键部件的应力分析及优化进行了研究。文章详细论述了有限元理论在数值模拟领域的应用、有限单元的常用术语、ANSYS软件的基本操作过程及不等径变螺距锥形螺杆在Pro/E中的建模过程，并分析ANSYS与Pro/E各种接口方式的优缺点；利用有限元软件ANSYS8.1对螺杆、套筒及喷嘴各关键部件进行应力分析并加以分析讨论，为进一步进行螺杆的优化研究以及挤压膨化的模拟试验奠定基础。本文的主要结论如下：
对不同形式的螺杆模拟计算分析，四种螺杆都是在螺槽与螺棱的交界处应力达到最大值，矩形截面无圆角过渡螺杆承载能力最差，单圆角次之，双圆角和梯形截面螺杆承载能力最好。增加过渡圆角后螺槽与螺棱交界处应力明显降低，但不能一味地加大过渡圆角，经分析计算，得出圆角半径为4mm到6mm时结构最佳。扫描截面的高度、宽度及梯形角的大小均会对螺杆的应力产生影响。随着截面高度、宽度的减小，模型应力随之增大；随着梯形角的减小，螺槽截面积变小，同时螺纹元件最大应力值变小，螺杆上最大应力的减小，是以减小梯形角，减小螺槽截面积，也就是降低产量为代价来实现的。当产量要求不是很高的时候，应该选用梯形角较小的螺杆。在保证高产、安全的前提下，本文设计出了一种新型截面螺杆。
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