基于离散元仿真的斗式提升机头部罩壳设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

斗式提升机作为一种应用广泛的垂直输送设备，在矿山、电力、化工等行业发挥着重要作用。

其头部罩壳作为物料汇聚和转向的关键部件，其结构设计对提升机的输送能力、运行效率和能耗有着至关重要的影响。

然而，传统的设计方法主要依赖经验和简化模型，难以准确预测物料在头部罩壳内的复杂运动规律，导致设计结果难以满足实际需求。

2. 本选题国内外研究状况综述

斗式提升机作为一种常见的垂直输送设备，其头部罩壳的设计一直是研究的热点。

近年来，随着计算机技术的发展，离散元方法作为一种有效的数值模拟方法，在斗式提升机研究中得到了越来越广泛的应用。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将以提高斗式提升机输送效率、降低能耗为目标，利用离散元仿真软件建立斗式提升机头部罩壳的仿真模型，分析物料在头部罩壳内的运动规律，探究不同结构参数对物料流动特性的影响，并在此基础上优化头部罩壳的结构设计。

具体研究内容包括：
1.斗式提升机头部罩壳结构设计：分析现有头部罩壳结构的特点，确定关键结构参数，并设计几种不同结构的头部罩壳方案。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法，逐步开展研究工作。

首先，进行理论分析，查阅相关文献，了解斗式提升机头部罩壳的研究现状、设计方法以及离散元方法的基本原理和应用。

在此基础上，确定本研究的关键问题、研究内容和技术路线。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.基于离散元方法的精细化建模：采用离散元方法对斗式提升机头部罩壳进行精细化建模，能够更真实地模拟物料颗粒之间的相互作用以及颗粒与壁面之间的碰撞，从而更准确地预测物料在头部罩壳内的运动规律。

2.多因素耦合的物料流动特性分析：综合考虑物料的物理特性、头部罩壳的结构参数、操作条件等因素，对物料在头部罩壳内的流动特性进行多因素耦合分析，揭示物料运动的内在机理。

3.基于正交试验的结构参数优化设计：采用正交试验设计方法，优化头部罩壳的关键结构参数，以提高物料输送效率、降低能耗以及减少设备磨损，为工程设计提供更科学的依据。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 周健,李亮,周星,等.斗式提升机头部料流及抗冲击性能研究[j].机械工程学报,2020,56(13):153-163.

[2] 张强,郭鹏,韩增,等.斗式提升机头部溜槽颗粒运动特性离散元分析[j].农业机械学报,2021,52(1):358-366.

[3] 魏路漫,李娜,王金,等.基于离散元法的斗式提升机头部罩壳结构优化[j].机械设计与制造,2022(1):197-201.