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球磨機在選礦、建筑、化學等工業(yè)部門中有廣泛的應用。球磨機結構尺寸大。載荷分布復雜，有筒體的重量與筒體一起做圓周運動的破碎介質和物料的重量及離心力，做拋物線運動的破碎介質和物料落下后對筒體的沖擊力，齒輪運動的圓周力等。筒體結構簡圖如圖所示。
球磨機筒體強度分析是設計和使用過程中的一個重要問題，因此必須對筒體進行強度分析。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果可視化，可直接觀察變形、位移的彩色云圖，各種相關應力的彩色云圖，多種工況的計算可一次完成，而且模型建立以后，可方便的修改其結構，逐步使其結構達到最優(yōu)。因此利用ANSYS軟件進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(梁長與橫截面最大尺寸比應大于7)。因此在建模時可采用的是對其整體進行直接建模，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果，然而由于對整體進行分網(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果。所以應該謀求更為簡便并且可行的建模方法。由于球磨機是旋轉體，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果的準確性和計算進度，甚至會因為網(wǎng)格劃分的不合理而導致計算結果的不收斂。網(wǎng)格劃分包含以下三個步驟：1)網(wǎng)格設定即定義單元屬性(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，和所設置的精度級別，自動選擇合適的網(wǎng)格密度進行劃分。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。但是也并非越精細的網(wǎng)格就會得到越好的結果。太粗糙的網(wǎng)格劃分，會使結果與實際情況有所偏差，甚至得出錯誤結論，太過精細的劃分，會使計算量變大，耗費大量的時間，甚至難以得到結果，而且較細的網(wǎng)格在復雜的結構中，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進行網(wǎng)格劃分。
專業(yè)從事機械產(chǎn)品設計│有限元分析│強度分析│結構優(yōu)化│技術服務與解決方案
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