如何创建球磨机的实体模型

在ANSYS软件中，建立球磨机结构的实体模型有自底向上和自顶向下两种建模方法。在利用自底向上的建模方法时，首先需要定义关键点，然后再根据所定义的关键点来定义线、面和体。而使用自顶向下的建模方法时，用户可以利用体元创建三维实体对象。常用体元有块、棱柱体、圆柱体、圆锥体、球体和圆环体等。另外，无论用什么方法生成面或体，用户都可以利用布尔操作增加或减少某些实体，以形成一个实体模型。

本文采用建模方案具体如下:

1、首先采用自顶向上的建模方法，根据球磨机回转体的几何参数创建轴向截面的关键点，再由这些点创建面。最后运用布尔运算修正模型。

2、将截面沿中心轴(X轴)旋转360°，即可得到截面旋转后的实体模型。

3、考虑到球磨机筒体上的观察孔，根据其尺寸参数利用布尔运算进行减、分割等操作，最终得到球磨机回转体的实体模型。

虽然球磨机的回转体整体上近似为轴对称旋转体，但在正常工况下，作用在回转体上的载荷并不关于其旋转中心轴对称分布。因此，本文采用的是三维空间有限元方法，选用单元为三维空间单元SOLID45和SOLID92。

由于球磨机回转体模型除观察孔外为轴对称旋转结构，在网格划分时还需使用到PLANE42单元。此单元用于建立二维实体结构模型，既可用作平面单元(平面应力或平面应变)，也可以作为轴对称图元的旋转基准。

此外，由于在以后的加载过程中需要对筒体和端盖内壁施加非均匀的分布载荷。所以，还需在载荷作用处建立一层表面单元SURF154。此单元可以覆盖在任意三维单元面上，用于施加各种变化载荷和表面效应。

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