基于ANSYS的球磨机筛筒有限元分析

论文摘要

圆筒筛是溢流型球磨机的出料装置,它通过法兰固定在球磨机的出料端,其主要功能是将成品料和未完全磨碎的块料通过筛板分离。为保证圆筒筛在使用过程中能正常工作,其强度和刚度必须满足要求,故对其进行有限元分析。本文通过对圆筒筛进行有限元分析,得出圆筒筛的应力和应变情况,最后得出圆筒筛工作的安全性。文中首先介绍了有限元法的原理,然后对圆筒筛工作时进行载荷分析,再根据圆筒筛结构及受力特征,分别对框架和一块典型的导流板-筛板组合件进行有限元建模。根据厂家提供的出料筒筛二维图纸以及Solid works中的三维模型图,在Pro-E中建立三维曲面几何模型,导入ANSYS中生成几何模型。框架采用梁单元进行有限元建模,导流板-筛板组件采用层壳单元建模。然后对有限元模型施加载荷,利用ANSYS软件对施载后的框架和导流板-筛板组件进行位移和应力结果分析,最后得出框架和导流板-筛板组件的强度和刚度结论。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景
• 1.2 有限元技术在圆筒筛设计中的应用
• 1.3 课题研究的主要内容和方法
• 1.4 本章小结
• 第2章 有限元法的基本原理
• 2.1 有限元法
• 2.2 有限元法的分析步骤
• 2.2.1 网格划分
• 2.2.2 单元分析
• 2.2.3 整体分析
• 2.3 有限元分析流程
• 2.3.1 结构的离散化
• 2.3.2 位移模式的选择
• 2.3.3 单元力学特性的分析
• 2.3.4 等效节点力的计算
• 2.3.5 单元迭加建立整个结构的平衡方程
• 2.3.6 节点位移的求解和单元应力的计算
• 2.4 本章小结
• 第3章 圆筒筛的有限元模型
• 3.1 圆筒筛的三维实体模型
• 3.1.1 三维实体造型软件PRO/E简介
• 3.1.2 PRO/E构建的圆筒筛的三维实体模型
• 3.2 圆筒筛的有限元模型
• 3.2.1 有限元分析软件ANSYS简介
• 3.2.2 圆筒筛的有限元模型
• 3.3 本章小结
• 第4章 圆筒筛的有限元分析
• 4.1 外载荷计算
• R^G和切向力P₁^G'>4.1.1 由物料重力施加在设备上的正压力P_R^G和切向力P₁^G
• R^ω'>4.1.2 由物料的离心力施加在设备上的压力P_R^ω
• 4.2 圆筒筛单元格划分
• 4.3 材料特性
• 4.4 边界约束条件
• 4.5 载荷施加
• 4.5.1 圆筒筛工作状态下的载荷施加
• 4.5.2 圆筒筛静止状态下的载荷施加
• 4.6 计算结果及分析
• 4.6.1 支反力结果
• 4.6.2 位移结果及分析
• 4.6.3 应力结果及分析
• 4.7 安全性评价
• 4.8 改进措施
• 4.9 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表