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博碩士論文 etd-0810108-201008 詳細資訊
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論文名稱
Title
快速沉澱設備結構的有限元素分析
Structural Analysis of Lamella Separator by the Finite Element Method
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
87
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2008-07-22
繳交日期
Date of Submission
2008-08-10
關鍵字
Keywords
沉澱池、有限元素法
Finite Element Method, Lamella Separator
統計
Statistics
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中文摘要
近十年來,各種汙水處理技術在我國的水污染控制工程領域得到了廣泛深入的研究。在汙水處理系統的各個單元設備中,沉澱池作為汙水處理設施、構築物的重要一環,有著不可替代的作用。而本論文研究主要目的,係針對快速沉澱池結構進行靜態結構荷載、還有加上地震及風壓因素考量的三項分析,藉由電腦輔助繪圖軟體SolidWorks建構快速沉澱池之整體模型,利用有限元素軟體ANSYS進行模擬分析工作。
本文進行以上三項分析後,可以瞭解本研究在靜態結構荷載應力,加上地震及風壓因素分析之應力,沉澱池經過支撐補強後,可以使所有荷載產生的應力,落在材料降伏應力範圍內,使結構更加的安全,不會發生變形。本文希望藉由上述分析之結果,提供學術界或產業界在做相關研發或設計時有一參考依據,更具實用價值。
Abstract
In the past ten years, various sewage treatment technologies have got extensive and profound studying in the field of water pollution control in Taiwan. In each unit apparatus of the sewage disposal system, a lamella separator as the sewage treatment facility, is an important link in the structure, has irreplaceable functions.
This research investigated the lamella separator structure by means of the static analysis, add factors of earthquake, and typhoon. To achieve the purpose, the researcher used the computer-aided design software Solidworks to set up this structure model. After that, he used finite element analysis software, ANSYS, to analyze the structure.
This research simulated in three situations. In static, earthquake, and typhoon analysis, the researcher found the stress of the original modal is over the yielding stress of materials. So, the researcher modified the support of a model to reduce the stress. Generally, the researcher hoped that this study could provide helpful references for designers’ relevant studies on lamella separator structure in the future.
目次 Table of Contents
中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
內容目錄 Ⅲ
表目錄 Ⅵ
圖目錄 Ⅶ
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究內容、目的和意義 4
第二章 沉澱池研究進展 6
2.1 沉澱的基礎理論 6
2.2 沉澱池的種類 9
2.3 沉澱池的運行方式 11
2.4 沉澱池的設計及其數值模擬 11
2.4.1 理想沉澱池的假設 11
2.4.2 沉澱池設計的一般原則 12
2.4.3 數值模擬方法 14
2.5 國外在沉澱池方面的研究進展 15
第三章 有限元素分析及相關軟體的發展 17
3.1 有限元素分析介紹 17
3.2 SolidWorks軟體介紹 18
3.3 ANSYS軟體介紹 19
3.3.1 ANSYS軟體的主要功能 19
3.3.2 ANSYS軟體的分析過程 20
第四章 傾斜板快速沉澱設備模型的建立 24
4.1傾斜板快速沉澱設備的基本描述 24
4.2傾斜板快速沉澱設備的結構圖形 26
4.3傾斜板快速沉澱設備模型的建立 26
4.3.1 SOLIDWORKS模型的建立 28
4.3.2有限元素分析模型的建立 31
第五章 沉澱池在ANSYS軟體中的模型分析 38
5.1 前言 38
5.2 基本假設 38
5.3 材質性質 39
5.4 有限元素模型之元素種類 39
5.5 實體模型網格建立 41
5.6施加載荷進行求解 43
5.7 邊界設定 43
5.8 模形修改前靜態結構分析 46
5.9 模型修改前地震分析 51
5.10 模型修改前風壓分析 54
5.11 模形修改 57
5.12 模形修改後靜態結構分析 61
5.13 模型修改後地震分析 63
5.14 模型修改後風壓分析 66
5.15 模擬分析之結果 70
5.16 結論 71
第六章 沉澱池有限分析的前景和展望 72
6.1應用ANSYS進行項目設計的主要收穫 72
6.2有待繼續研究的問題 73
參考文獻 75
參考文獻 References
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