有限元法十年研發 今日應用于球磨機結構中

有限元法十年研發，今日應用于球磨機結構中，球磨機的研究已有一百多年的歷史，而有限元法是在近幾十年才得以逐漸應用的。因此，球磨機的研究己經積累起一定的傳統方法和經驗。如在結構設計上，傳統的設計方法是采用比例放大技術，即在實驗室設計小型的球磨機進行試驗，試驗成功后再按比例放大相應尺寸來制造大型的球磨機。這種方法的缺點是不能準確了解個部位的應力分布情況，因而不容易暴露極限問題，從而可能造成事故。目前這種方法已越來越不能適應球磨機的大型化趨勢要求。

隨著有限元分析技術和能力的發展，球磨機應力分析技術在過去10一15年里有了引人注目的變化．這一迅速發展己使得能對球磨機結構進行準確而可靠的分析．過去十年間，國外胡I公司使用大型三維有限元模型進行球磨機分析岡。采用這一模型有如下優點：

? ? 1、可以很好的直觀表示磨機結構，并指出模型的準確性和可靠性。

? ? 2、可以直觀顯示磨機形變和比較分析形變圖形和希望值的差別。

? ? 4、能夠細致地將非軸對稱結構（如人孔和徑向連接）模型化，這比二維對稱模型具有更高的準確性和可靠性。

? ? 5、能夠進行非線性分析，以研究螺拴聯接、插口等處的特殊行為。ANI公司在分析的基礎上還進行了廣泛的球磨機現場監測，將應變儀數據與分析結果相比較，以修正模型技術，從而保證了球磨機在大型化后仍保持分析的正確性。

我國己基本實現了陶瓷球磨機的國產化，且有向大型化方向的發展趨勢，但一個重要的制約因素就是我國球磨機的自主設計仍然停留在很初級的階段，傳統的設計是將筒體簡化為簡支梁等，這種設計實際上是不準確的。因此用這種方法進行大型產品的設計開發是不可行的。隨著有限元軟件在國內的逐漸推廣，這一問題可以得到很好地解決，我們可以利用有限元軟件進行分析來驗證設計或者進行設計，進而縮短產品開發周期，節約人力物力。進行了接觸問題有限元分析，求解出了滾動軸承的接觸應力和變形。周敬宣、王方明、何鏗一等采用隨機有限元求解球磨機結構動力響應，在對球磨機結構及激勵力建立簡化模型的基礎上，計算球磨機結構的動力位移響應。

結果表明，對于大型復雜結構，振動特性為寬頻帶振動，利用攝動隨機有限元方法能準確地反映系統的實際行為，從而獲得較好的預測效果。其它比較早的還有李振華等‘川應用sAPS有限元程序進行間歇式球磨機筒體的強度分析，得到了簡體的徑向和環向位移以及靜態、動態狀況下的環向和徑向應力分布狀態；齊紀渝，楊企泰r釗等對筒式磨煤機忖板進行了有限元應力分析，成功實現了村板小型化改造；還有李小東等對球磨機筒體建立了有限元模型，并對球磨機筒體應力進行了三維有限元分析以及剩余壽命的預測研究：王藏柱、楊曉紅［州等對球磨機端蓋強度和動應力進行了有限元分析，并給出了新端蓋的安全系數和端蓋動應力的變化規律：吳曉元、陳忠基、朱希玲〔仍等利用有限元法分析得出了球磨機靜壓軸承油膜內的速度分布情況和壓力分布情況，油膜的承載能力等．為進一步進行軸承參數優化設計莫定了基礎。

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