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球磨机优化结果再校核及优化前后比较

日期:2019-11-20 11:03 浏览:

优化后的应力应变结果如图3至6,可以看出:各部位的应力均有较大增加。轴上最大应力为108MPa,同一截面圆周上最小应力为12.2MPa,如图8筒体最大应力约为79.5MPa,同一截面圆周上最小值为0.34MPa,由于优化是以静强度为约束条件的,故所得到的可行解都是满足静强度要求的,所以只需要再对轴与筒体进行疲劳强度校核,过程与优化前一样。


  可以看出,n1>1.3,na>1.3,其静强度和疲劳强度均满足要求。但较优化前安全系数已降低,轴的疲劳强度安全系数由原来的2.24降为1.55,筒体的疲劳强度安全系数由原来的3.00降为2.22。安全系数降低的同时,球磨机各部位应力都有所增加,但各设计变量较优化前均有减少,也即减少了球磨机的材料总体积。经圆整后,筒体厚度由优化前的 8mm可减为14mm,盖板可由原来的14mm减为10mm,支扳和筋板厚度均由优化前的22mm减为18mm,轴径由优化前的14mm减为120mm,轴上圆弧大小和轴承位置长度均基本不变。材料的总体积由原来的2.279m3减为1.739m3,减少了24%,大大节约了材料。目前生产厂家己接受筒体尺寸改为14mm的优化,考虑到筋板、盖板和支板处是焊接的,从工艺的角度难以保证焊接质量,故仍然采用原来的尺寸。
  运用结构优化的基本原理,利用ANSYS软件的零阶方法对球磨机进行了有限元优化分析,得到了球磨机的优化结论。并对优化前后的结果进行了比较分析,结论表明球磨机在满足强度要求的条件下安全系数大大降低,且用料体积可以减少达24%,大大节约了材料。

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