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球磨機(jī)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(jī)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(yùn)動(dòng)的破碎介質(zhì)和物料的重量及離心力，做拋物線運(yùn)動(dòng)的破碎介質(zhì)和物料落下后對(duì)筒體的沖擊力，齒輪運(yùn)動(dòng)的圓周力等。筒體結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。
球磨機(jī)筒體強(qiáng)度分析是設(shè)計(jì)和使用過程中的一個(gè)重要問題，因此必須對(duì)筒體進(jìn)行強(qiáng)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(jì)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(jì)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(huì)使分析問題迎刃而解。以前的強(qiáng)度計(jì)算是將球磨機(jī)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(jì)算，顯然這是非常粗略的，這是因?yàn)榍蚰C(jī)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(shí)可采用的是對(duì)其整體進(jìn)行直接建模，這樣做的優(yōu)點(diǎn)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(duì)整體進(jìn)行分網(wǎng)時(shí)，因?yàn)榍蚰C(jī)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(jì)算量會(huì)變的很大，單元數(shù)目變的繁多，從而耗費(fèi)大量的時(shí)間，甚至在求解時(shí)很難得到計(jì)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(jī)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(shí)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(gè)環(huán)節(jié)，網(wǎng)格劃分的好壞將直接影響到計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性和計(jì)算進(jìn)度，甚至?xí)驗(yàn)榫W(wǎng)格劃分的不合理而導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果的不收斂。網(wǎng)格劃分包含以下三個(gè)步驟：1)網(wǎng)格設(shè)定即定義單元屬性(包括單元類型、實(shí)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(diǎn)實(shí)體單元，再選中Smartsize(智能劃分)復(fù)選框，系統(tǒng)將自動(dòng)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(jí)別，自動(dòng)選擇合適的網(wǎng)格密度進(jìn)行劃分。精度級(jí)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(huì)得到越好的結(jié)果。太粗糙的網(wǎng)格劃分，會(huì)使結(jié)果與實(shí)際情況有所偏差，甚至得出錯(cuò)誤結(jié)論，太過精細(xì)的劃分，會(huì)使計(jì)算量變大，耗費(fèi)大量的時(shí)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(huì)造成不同網(wǎng)格劃分時(shí)連接的困難，這里實(shí)踐證明可以選中精度級(jí)別為6進(jìn)行網(wǎng)格劃分。
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