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球磨机设计时的接触分析介绍

球磨机运行在滑履轴承八个轴瓦之上,在受到地震侧向激励时,滑履轴承可以实现对磨机的支撑。地震波沿球磨机轴向传播是其最危险工况,所以如果球磨机在受到地震波轴向激励时,止推装置不发生破坏,则球磨机满足抗震设计标准。

根据已经得到的球磨机最危险工况下止推装置所受力的大小,来校核止推装置是否能够满足抗震条件。由于这个分析是局部分析,要对止推块、止推架和链接螺栓等整个装配体进行分析。这样的已知边界条件的装配体分析,属于接触分析。在 Nastran 软件中采用隐式非线性分析可以很好的解决这类问题。从力学分析问题的角度来看,接触问题要准确描述多个物体运动和接触发生后某些物体之间的相互作用,属于边界条件上高度非线性复杂问题。在有限元分析时,接触问题是一类不连续的、特殊的约束,它允许力从装配体的一个零件传递到另一个零件。

在 Nastran 软件中接触分析可以处理三类接触体:可变形接触体、刚性接触体、允许传热的刚性接触体。可变形接触体的定义是在接触过程中产生变形并加以考虑变形的接触体,是一组常规有限单元的组合。在定义可变形接触体时要注意以下几点:

1.在 Nastran 软件中必须由实际变形体的常规单元来描述可变形接触体。具体指板单元、梁单元和壳单元;四边形单元和三角形单元;六面体单元和四面体单元。

2.在变形体外表的节点,如果在分析过程中可能与其他物体发生接触,这些节点就必须被定义为接触点。变形体外表所有的节点都可能成为发生接触的接触点。

3.在定义变形接触体时不用把整个变形体都定义为接触体。因为在大多数情况下可以确定一些节点永远不会发生接触。对于这样的情况,在定义接触的边界条件时可以在 Nastran 软件的前处理窗口中进行设置。这样定义后,可以缩小 Nastran 软件在接触检查时的节点范围,可以大大降低接触分析时的计算时间。

4.不允许出现同一个节点或者单元同时出现在两个或者两个以上的可变形体中。所以在Nastran 软件中进行接触分析时,不要进行删除重合节点的操作。

5.Nastran 软件进行接触计算时,程序自动在其内部把边界单元数据转化为接触片/段或者接触点。在处理变形体的外表时,一种方法是用分段线性插值来描述接触片几何;另一种方法是用三次样条曲线来描述接触片几何,也称作解析描述。后者可以提高接触表面的计算结果精度,因为该方法计算变形体的法线,法线在相关联的单元上是连续变化的向量。

关于刚性体接触和允许传热的刚性接触体的定义时都有特别应该注意的地方,在这里不再介绍。在有关接触体的定义时,有以下理想的定义顺序关系:

1. 在定义接触时,先定义变形体,然后再定义刚体;

2.在定义两个可变形接触体时,应该先定义弹性模量较小的材料(即较软的材料),然后再定义弹性模量较大的材料(即较硬的材料);

3.在定义两个网格疏密程度不一样的变形接触体时,应该先定义网格较密的零件,然后再定义网格较疏的零件;

4.在定义变形体的过程中,应该先定义凸状的几何体,然后再定义凹状的几何体;

5.在定义接触时,应该先定义体积较小的几何体,然后再定义体积较大的几。

信息来源:http://www.hxqmj.com/n329.html

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