有限元法十年研发 今日应用于球磨机结构中

有限元法十年研发，今日应用于球磨机结构中，球磨机的研究已有一百多年的历史，而有限元法是在近几十年才得以逐渐应用的。因此，球磨机的研究己经积累起一定的传统方法和经验。如在结构设计上，传统的设计方法是采用比例放大技术，即在实验室设计小型的球磨机进行试验，试验成功后再按比例放大相应尺寸来制造大型的球磨机。这种方法的缺点是不能准确了解个部位的应力分布情况，因而不容易暴露极限问题，从而可能造成事故。目前这种方法已越来越不能适应球磨机的大型化趋势要求。

随着有限元分析技术和能力的发展，球磨机应力分析技术在过去10一15年里有了引人注目的变化．这一迅速发展己使得能对球磨机结构进行准确而可靠的分析．过去十年间，国外胡I公司使用大型三维有限元模型进行球磨机分析冈。采用这一模型有如下优点：

    1、可以很好的直观表示磨机结构，并指出模型的准确性和可靠性。

    2、可以直观显示磨机形变和比较分析形变图形和希望值的差别。

    4、能够细致地将非轴对称结构（如人孔和径向连接）模型化，这比二维对称模型具有更高的准确性和可靠性。

    5、能够进行非线性分析，以研究螺拴联接、插口等处的特殊行为。ANI公司在分析的基础上还进行了广泛的球磨机现场监测，将应变仪数据与分析结果相比较，以修正模型技术，从而保证了球磨机在大型化后仍保持分析的正确性。

我国己基本实现了陶瓷球磨机的国产化，且有向大型化方向的发展趋势，但一个重要的制约因素就是我国球磨机的自主设计仍然停留在很初级的阶段，传统的设计是将筒体简化为简支梁等，这种设计实际上是不准确的。因此用这种方法进行大型产品的设计开发是不可行的。随着有限元软件在国内的逐渐推广，这一问题可以得到很好地解决，我们可以利用有限元软件进行分析来验证设计或者进行设计，进而缩短产品开发周期，节约人力物力。进行了接触问题有限元分析，求解出了滚动轴承的接触应力和变形。周敬宣、王方明、何铿一等采用随机有限元求解球磨机结构动力响应，在对球磨机结构及激励力建立简化模型的基础上，计算球磨机结构的动力位移响应。

结果表明，对于大型复杂结构，振动特性为宽频带振动，利用摄动随机有限元方法能准确地反映系统的实际行为，从而获得较好的预测效果。其它比较早的还有李振华等‘川应用sAPS有限元程序进行间歇式球磨机筒体的强度分析，得到了简体的径向和环向位移以及静态、动态状况下的环向和径向应力分布状态；齐纪渝，杨企泰r钊等对筒式磨煤机忖板进行了有限元应力分析，成功实现了村板小型化改造；还有李小东等对球磨机筒体建立了有限元模型，并对球磨机筒体应力进行了三维有限元分析以及剩余寿命的预测研究：王藏柱、杨晓红［州等对球磨机端盖强度和动应力进行了有限元分析，并给出了新端盖的安全系数和端盖动应力的变化规律：吴晓元、陈忠基、朱希玲〔仍等利用有限元法分析得出了球磨机静压轴承油膜内的速度分布情况和压力分布情况，油膜的承载能力等．为进一步进行轴承参数优化设计莫定了基础。

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