球磨機(jī)實際結(jié)構(gòu)中蓋板、筋板、支板是焊接在軸上的，有限元分析中分別采用了殼單元與體單元來模擬，為保證交界面上的位移協(xié)調(diào)，順利傳遞力及力矩等，就必須使單元之間聯(lián)結(jié)。
對于同種單元的不同類型有很多種處理方法，如進(jìn)行簡單的形函數(shù)插值等。但對于不同類型的單元，由于單元節(jié)點型式與配置的不一致，簡單的插值則不能勝任。如殼單元與體單元，殼單元節(jié)點具有六個自由度，體單元節(jié)點只有三個平動自由度。進(jìn)行簡單的節(jié)點自由度耦合僅僅能耦合相同的三個平動自由度，那么，殼單元的轉(zhuǎn)動自由度則會無約束，從而導(dǎo)致求解錯誤，或者根本求解不出來。
解決這一問題通常采用多點約束方程法，即構(gòu)建連接區(qū)域節(jié)點的約束方程。這一方法的基本思想是保證交界面上位移的協(xié)調(diào)性，恰當(dāng)?shù)靥岢霾煌愋蛦卧诮唤缑嫔系膮f(xié)調(diào)條件。Ansys軟件中將這種方法與先進(jìn)接觸計算功能的線性接觸算法結(jié)合，由程序內(nèi)部定義多點約束方程(MPC)，如圖3-6，能極方便地完成實體一殼一梁模型的混合“裝配”。圖中的影響距離表示實體單元內(nèi)的節(jié)點，凡與殼單元任意邊界的距離在影響距離之內(nèi)的都用來構(gòu)建約束方程。
采用這種方法，在球磨機(jī)的殼與體連接區(qū)域，殼上部分定義為接觸單元175，軸上部分定義為目標(biāo)單元170，實現(xiàn)了殼單元與體單元順利連接。
較后，得到了陶瓷球磨機(jī)的離散化有限元模型如圖3—7所示。其中殼單元有11008個，實體單元有7822個，接觸單元有1080個，目標(biāo)單元有1608個，總共單元數(shù)21518個，節(jié)點數(shù)為46861個。
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