纤维板是由木质纤维交织成型并施加一定胶粘剂制成的人造板,具有表面光滑平整、材质细密和力学性能良好等方面的优点,广泛应用于建筑、家具制造等行业。热磨机是纤维板生产线的关键设备之一,虽然其研磨技术相对比较成熟,但是还存在热磨机研磨木片时能耗较大、磨片使用寿命短等方面的问题。因此,从断裂力学理论的角度研究热磨机研磨木片的过程和对磨片进行优化设计是很有必要的,有助于建立完善的纤维分离理论,提高磨片的设计水平,缩小我国自行研发的磨片在纤维分离质量、能量消耗和使用寿命等方面与国外先进水平之间的差距。本文对热磨法纤维分离能耗的影响因素进行分析,从热磨机磨片和热磨工艺参数两个方面对热磨法纤维分离能耗进行分析,探讨磨片齿形结构参数、原料预处理工艺等因素对纤维分离能耗的影响。运用断裂力学理论,将热磨机磨片研磨木片原料为纤维的过程转化为木片断裂的问题进行研究,建立热磨机作用下木片断裂力学模型,研究木片断裂的力平衡方程,推导热磨机作用下木片断裂判据,分析磨片参量的影响因素。运用ADAMS软件对热磨机研磨木片的过程进行动力学仿真分析求解木片所受的研磨压力Fm和剪切力Fr,运用ABAQUS软件对木片的断裂过程进行数值模拟。据此,对磨片进行结构设计和静力学分析。基于遗传算法多目标优化算法,以降低热磨机研磨室内的能量消耗为目标函数,磨片齿倾角和磨齿宽度为优化设计变量,运用MATLAB软件编写程序,利用gamultiobj优化函数对磨片进行优化设计。通过本文的研究对纤维分离设备的结构优化和降低纤维分离能耗具有重要的理论意义,可以为磨片齿形结构参数设计提供一定的理论基础和参考价值,提高我国热磨法纤维分离能量耗散的研究水平和磨片的使用性能,为木片原料纤维分离机理的研究提供新的方法。