侯明磊,王立治,李 达,陈文韬,苏应奎

针对高速卷接机切纸鼓轮-烟支接触界面导致的“刺破烟”缺陷，本研究提出了一种基于接触力学重构的创新设计方法。通过建立非线性有限元模型，揭示了原结构因赫兹接触压力在柔性多孔介质上的不适应性而导致的应力集中失效机理。创新性地采用参数化拓扑优化策略，在鼓轮工作面构建功能梯度释压结构，实现了对烟支应力场的主动调控。优化构型降低了烟条段应力，并协同解决了结构翘曲与应力集中问题。本文为柔性工件与刚性工具的动态接触优化提供了新的设计范式。

有限元仿真；卷烟机；切纸鼓轮；结构优化；应力调控；刺破烟

[1] 李晓,冯东民,郭朋玮,等.应用离散元法表征烟丝尺寸对其柔软性的力学影响[J].轻工学报,2025,40(03):86-94. [2] 王己锋,邱勇杰,张小杭,等.PROTOS 1-8 卷接机组吸附式加速鼓轮的仿真分析及优化[J].烟草科技,2024,57(08):90-97. [3] 李涛,压硬性非线性变化和剪缩突变特性材料振动累积变形的有限元仿真方法.广西壮族自治区,广西大学,2022-10-21.

点击下载PDF