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 矿用FBD局部通风机是目前煤矿井下掘进工作面使用的一种局部通风机。本文主要针对矿用FBD局部通风机在使用过程中存在的叶片断裂、振动和噪音等主要问题,对矿用FBD局部通风机虚拟原型进行设计和数值模拟分析,为FBD局部通风机优化设计提供依据。

主要完成以下几个方面的研究内容: （1）以矿用FBD局部通风机为研究对象,对FBD局部通风机实际运行状况、存在的问题及国内外的研究现状进行了分析,确定了矿用FBD局部通风机虚拟原型设计及数值模拟分析的方法和思路; （2）对矿用FBD局部通风机产品设计的相关资料进行收集和分析,建立FBD局部通风机虚拟原型设计的信息模型,并采用Pro/E软件进行几何建模和运动仿真分析,为FBD局部通风机设计和动力学分析提供了依据; （3）为了计算FBD局部通风机工作过程中气流在风机叶片上的冲击载荷大小,采用有限元ANSYS FLOTRAN软件对气流在风机叶轮间的流动情况进行了数值模拟分析,得出气流在风机叶轮间流动的速度和压力分布,以及二级叶轮叶片上所受到的气动载荷大小,为结构分析提供了准确的数据; （4）针对FBD局部通风机运行过程中叶片断裂等问题,采用有限元ANSYS软件对通风机结构进行了静力学分析,得到了叶片应力和应变分布规律及气动载荷影响,并对现有轮毂结构强度及刚度进行了计算和安全性分析。在此基础上对现有轮毂结构中的加强锥体、加强板、轴盘、轮毂幅板等结构进行了改进,通过分析得出改进后的轮毂结构不但能满足强度、刚度要求,而且质量得到减轻、zui大应力有所减小; 

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