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球磨機在選礦、建筑、化學(xué)等工業(yè)部門中有廣泛的應(yīng)用。球磨機結(jié)構(gòu)尺寸大。載荷分布復(fù)雜，有筒體的重量與筒體一起做圓周運動的破碎介質(zhì)和物料的重量及離心力，做拋物線運動的破碎介質(zhì)和物料落下后對筒體的沖擊力，齒輪運動的圓周力等。筒體結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。
球磨機筒體強度分析是設(shè)計和使用過程中的一個重要問題，因此必須對筒體進(jìn)行強度分析。ANSYS具有豐富的前后處理功能，尤其是在后處理中可將計算結(jié)果可視化，可直接觀察變形、位移的彩色云圖，各種相關(guān)應(yīng)力的彩色云圖，多種工況的計算可一次完成，而且模型建立以后，可方便的修改其結(jié)構(gòu)，逐步使其結(jié)構(gòu)達(dá)到最優(yōu)。因此利用ANSYS軟件進(jìn)行分析將會使分析問題迎刃而解。以前的強度計算是將球磨機筒體簡化為簡支梁，然后按平面彎曲和扭轉(zhuǎn)組合變形來計算，顯然這是非常粗略的，這是因為球磨機直徑和長度比不符合簡支梁的假設(shè)(梁長與橫截面最大尺寸比應(yīng)大于7)。因此在建模時可采用的是對其整體進(jìn)行直接建模，這樣做的優(yōu)點在于將所有載荷和約束加上后可直接得到分析結(jié)果，然而由于對整體進(jìn)行分網(wǎng)時，因為球磨機一般體積較大，若采用這種方法建模，必然導(dǎo)致建模的難度增加，特別是模型建好以后，計算量會變的很大，單元數(shù)目變的繁多，從而耗費大量的時間，甚至在求解時很難得到計算結(jié)果。所以應(yīng)該謀求更為簡便并且可行的建模方法。由于球磨機是旋轉(zhuǎn)體，所受的載荷是均布載荷，故可以通過沿周向或長度方向截取單位長度從而使分析變的簡捷。
實體模型建好以后，接著是進(jìn)行網(wǎng)格劃分。網(wǎng)格劃分是非常重要的一個環(huán)節(jié)，網(wǎng)格劃分的好壞將直接影響到計算結(jié)果的準(zhǔn)確性和計算進(jìn)度，甚至?xí)驗榫W(wǎng)格劃分的不合理而導(dǎo)致計算結(jié)果的不收斂。網(wǎng)格劃分包含以下三個步驟：1)網(wǎng)格設(shè)定即定義單元屬性(包括單元類型、實常數(shù)與材料屬性等)。2)設(shè)置網(wǎng)格尺寸控制。3)執(zhí)行網(wǎng)格劃分。在這里選定單元類型為SOLID45八節(jié)點實體單元，再選中Smartsize(智能劃分)復(fù)選框，系統(tǒng)將自動根據(jù)模型的形狀和尺寸，以及模型的局部曲率、線與線的距離，和所設(shè)置的精度級別，自動選擇合適的網(wǎng)格密度進(jìn)行劃分。精度級別是1-10的整數(shù)，數(shù)值越大，網(wǎng)格密度越小，網(wǎng)格也越粗糙。但是也并非越精細(xì)的網(wǎng)格就會得到越好的結(jié)果。太粗糙的網(wǎng)格劃分，會使結(jié)果與實際情況有所偏差，甚至得出錯誤結(jié)論，太過精細(xì)的劃分，會使計算量變大，耗費大量的時間，甚至難以得到結(jié)果，而且較細(xì)的網(wǎng)格在復(fù)雜的結(jié)構(gòu)中，常會造成不同網(wǎng)格劃分時連接的困難，這里實踐證明可以選中精度級別為6進(jìn)行網(wǎng)格劃分。
專業(yè)從事機械產(chǎn)品設(shè)計│有限元分析│強度分析│結(jié)構(gòu)優(yōu)化│技術(shù)服務(wù)與解決方案
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