如何創(chuàng)建球磨機(jī)的實(shí)體模型

在ANSYS軟件中，建立球磨機(jī)結(jié)構(gòu)的實(shí)體模型有自底向上和自頂向下兩種建模方法。在利用自底向上的建模方法時(shí)，首先需要定義關(guān)鍵點(diǎn)，然后再根據(jù)所定義的關(guān)鍵點(diǎn)來(lái)定義線、面和體。而使用自頂向下的建模方法時(shí)，用戶可以利用體元?jiǎng)?chuàng)建三維實(shí)體對(duì)象。常用體元有塊、棱柱體、圓柱體、圓錐體、球體和圓環(huán)體等。另外，無(wú)論用什么方法生成面或體，用戶都可以利用布爾操作增加或減少某些實(shí)體，以形成一個(gè)實(shí)體模型。

本文采用建模方案具體如下:

1、首先采用自頂向上的建模方法，根據(jù)球磨機(jī)回轉(zhuǎn)體的幾何參數(shù)創(chuàng)建軸向截面的關(guān)鍵點(diǎn)，再由這些點(diǎn)創(chuàng)建面。最后運(yùn)用布爾運(yùn)算修正模型。

2、將截面沿中心軸(X軸)旋轉(zhuǎn)360°，即可得到截面旋轉(zhuǎn)后的實(shí)體模型。

3、考慮到球磨機(jī)筒體上的觀察孔，根據(jù)其尺寸參數(shù)利用布爾運(yùn)算進(jìn)行減、分割等操作，最終得到球磨機(jī)回轉(zhuǎn)體的實(shí)體模型。

雖然球磨機(jī)的回轉(zhuǎn)體整體上近似為軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)體，但在正常工況下，作用在回轉(zhuǎn)體上的載荷并不關(guān)于其旋轉(zhuǎn)中心軸對(duì)稱分布。因此，本文采用的是三維空間有限元方法，選用單元為三維空間單元SOLID45和SOLID92。

由于球磨機(jī)回轉(zhuǎn)體模型除觀察孔外為軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，在網(wǎng)格劃分時(shí)還需使用到PLANE42單元。此單元用于建立二維實(shí)體結(jié)構(gòu)模型，既可用作平面單元(平面應(yīng)力或平面應(yīng)變)，也可以作為軸對(duì)稱圖元的旋轉(zhuǎn)基準(zhǔn)。

此外，由于在以后的加載過(guò)程中需要對(duì)筒體和端蓋內(nèi)壁施加非均勻的分布載荷。所以，還需在載荷作用處建立一層表面單元SURF154。此單元可以覆蓋在任意三維單元面上，用于施加各種變化載荷和表面效應(yīng)。

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