金刚石圆锯片结构的有限元分析开题报告

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1、 毕业设计开题报告 学学 生生 姓姓 名：名： 学学 号：号： 学学 院 、 系院 、 系 ： 专专 业业 ： 机械设计制造及其自动化 设设 计计 题题 目目： 金刚石圆锯片结构的有限元分析 指 导 教 师指 导 教 师 : 毕毕 业业 设设 计计 开开 题题 报报 告告 1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写 2000 字左右的文 献综述： 文文 献献 综综 述述 一一. .本课题的研究背景本课题的研究背景 随着国民经济的持续快速发展，我国建筑业的产业规模不断扩大，产业素质不断提 高，在国民经济中的支柱产业地位和作用日益凸显。最新出版的中国统计年鉴(2006 年 9 月版)数据显示，

2、2005 年度，在全年国内生产总值(GDP)中，建筑业部分(建筑业增 加值)为 10133.8 亿元，比上年增长 16.6%，增幅高于我国的经济增长率(9.9%)，占国内 生产总值(183956.1 亿元)的 5.5%。这是我国建筑业年度完成的增加值首次突破 1 万亿 元大关 1。中国经济网北京 2 月 28 日讯 国家统计局今日发布的2010 年国民经济和社 会发展统计公报 ， 公报显示， 全年全社会建筑业增加值 26451 亿元， 比上年增长 12.6%。 全国具有资质等级的总承包和专业承包建筑业企业实现利润 3422 亿元， 增长 25.9%， 其 中国有及国有控股企业 990 亿元，增

3、长 35.0% 2。 混凝土作为常用的建筑材料得以广泛的应用， 而由此产生的混凝土的切割也形成了 庞大的产业。 混凝土是一种特殊的复合材料，主要由粗骨料石、细骨料砂、水泥、钢筋、沥青等 硬相和软相材料组成， 具有抗拉强度低等性能特点， 存在不连续点甚至裂缝等结构缺陷。 混凝土干切削过程存在以下主要问题 3:(1)锯切温度高。干锯切过程中，冷却和容屑条 件较差，导致金刚石节块堵塞，锯片温度明显升高，节块中的金刚石颗粒易石墨化，产 生非正常磨损和过早脱落;锯片的基体由于高温易变形，锯切摩擦力增大。(2)粉尘大。 锯切过程中产生的粉尘会堵塞金刚石节块，降低锯切效率及锯片的使用寿命。(3)噪音 大。一

4、是锯切时锯片高速旋转引起空气的压力脉动而产生齿尖噪声;二是锯片与加工材 料摩擦冲击产生噪声。锯切噪声是一种较严重的噪音污染，严重危害操作人员的身心健 康。(4)加工对象成分复杂且随机分布。混凝土中含有不同性质的材料，金刚石对各组 分锯切过程不同，加工机理复杂。由于锯片在锯切混凝土时，每个锯齿受到的应力都是 随时间而变化的交变应力，因此锯片基体的性能对混凝土加工质量有着很大的影响。对 于这些问题，为改善混凝土的锯切性能及提高锯片的使用寿命，合理设计金刚石锯片基 体结构就显得越来越重要。 二二. .本课题的研究目的和意义本课题的研究目的和意义 随着金刚石圆锯片的应用越来越广泛，锯片的需求量也越来越

5、大，人们对金刚石圆 锯片的结构及切削性能要求也随之不断提高，从钎焊到激光焊，从低速到高速，从有冷 却液到干切削， 到如今有针对性很强的混凝土、 石材等材料的专用干切式金刚石圆锯片。 随着对环保以及降低总体成本等因素的要求越来越高， 使人们越来越重视通过合理 设计金刚石锯片基体结构来降低加工成本、提高生产率、降低噪音污染。 近些年来，国内外专家对金刚石圆锯片锯切石材进行了广泛而系统的研究，然而针 对混凝土干切技术的研究甚少，对混凝土用干切式金刚石圆锯片基体结构研究也比较 少。国内外根据生产经验和一定的理论分析开发了一些新型基体结构的锯片，但为优化 基体及锯齿结构而提供的严密的理论依据和计算分析则

6、相当有限。因此，有必要加强对 金刚石圆锯片基体结构优化理论进行深入、系统的研究，设计出符合实际工作要求的优 良基体结构的金刚石圆锯片。 金刚石圆锯片是切割混泥土的重要工具，也是消耗量最大的金刚石工具。但是在锯 切过程中，由于锯片高速运转，岩屑流会对锯片侧面产生摩擦磨损，或由于节块的径向 磨耗与侧向磨耗不匹配，当节块工作层将消耗完时，会使锯片基体与岩屑的摩擦加大， 造成“夹锯” 。随着摩擦力和锯切力的增大，锯片基体的磨损和变形加大，从而影响锯 片的寿命和锯切质量。另外，在锯切过程中，变形加剧了锯片的振动，产生尖锐刺耳的 锯切噪音，影响人的健康。 三三. .有限元分析软件有限元分析软件 ANSYSANSYS 简介简介 ANSYS 是目前国际上著名的有限元软件之一,该软件是集结构、热、流体、电磁场、 声场和祸合场分析于一体。ANSYS 广泛应用于机械、航空航天、能源、交通运输、土木 建筑、水利、电子、地矿、生物医学、教学研究等众多领域 12。 结构分析是 ANSYS 功能之一，其中包括 13-