大型通用有限元fxrjANSYS對大型30噸陶瓷球磨機進行了強度分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及危險受載位置的強度校核。為了驗證有限元分析模型建立、邊界條件施加的合理性,以及計算結(jié)果的正確性,作者進行了實驗應(yīng)力分析。
考慮到球磨機的大型結(jié)構(gòu),無法對其穩(wěn)態(tài)工況進行動態(tài)應(yīng)變的測量,作者只對球磨機在靜態(tài)工況時的應(yīng)變作了靜態(tài)應(yīng)變測量。而且,由于條件有限,所測球磨機在加載時已有球介質(zhì)載荷在內(nèi),因而所做測試只能是加載料和水時所引起的應(yīng)變,為與實驗結(jié)果比較,作者又進行了相應(yīng)的有限元分析,并將由實驗結(jié)果計算出相應(yīng)位置的等效應(yīng)力與球磨機靜態(tài)工況時的有限元分析結(jié)果進行對比。試驗應(yīng)力分析結(jié)果驗證了計算機分析結(jié)果的正確性。
實驗應(yīng)力分析的方法有很多種,目前主要有:應(yīng)變電測法、光測法、脆性涂層法、應(yīng)變機械測量法等。電阻應(yīng)變片電測法是將用金屬絲制成的電阻應(yīng)變片(即應(yīng)變轉(zhuǎn)換元件)粘貼在構(gòu)件的表面測點上,通過電阻應(yīng)變片將構(gòu)件表面的應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻值的變化,然后由電子儀器測得其電阻值的變化,根據(jù)一定的比例關(guān)系,即可得到構(gòu)件的應(yīng)變值。這種方法的基本原理是基于金屬絲的電阻應(yīng)變效應(yīng)。即金屬絲的電阻值隨其機械變形而發(fā)生改變的物理現(xiàn)象。
球磨機的圓筒厚18mm,直徑3.4m,厚徑比很小,可以看作薄壁圓筒考慮。根據(jù)前面幾章有限元分析的結(jié)果,當(dāng)圓筒中靜態(tài)裝料、球、水時,筒體因載荷而變形,頂部承受壓縮,而底部會受到拉伸應(yīng)力,簡體的底部存在~高應(yīng)力區(qū),且在開孔處有應(yīng)力集中。
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