1、高压辊磨机的有限元分析机理高压辊磨机磨辊在工作过程中产生的应力对磨辊的失效分析和寿命预估是非常重要的，磨辊的应力取决于载荷情况、高压辊磨机磨辊的结构参数和物料的特性。本章对磨辊强度进行有限元分析，以物料取石英的实验为例，得出磨辊沿径向、轴向、周向的当量应力分布。然后进一步分析磨辊在不同物料和工作参数下的应力分布规律。有限单元法原理及软件运用计算机来获得满足工程需要的数值解，即数值模拟技术可以解决许多工程分析问题，如固体力学中的位移场和应力场分析、电磁学中的电磁场分析、振动特性分析、传热学中的流场分析等。目前在工程技术领域常用的数值模拟方法有：有限单元法、边界元法、离散单元法和优先插分法等。但就
2、其实用性和应用性而言，主要还是有限单元法。有限单元法简介有限单元法的基本思想早在 40 年代初期就有人提出，但真正用于工程中则是在 20 世纪中叶电子计算机出现以后。它是计算数学、计算力学和计算工程科学领域里诞生的最有效的方法之一。用有限单元法进行结果分析的基本思想是：将一个连续的弹性体进行离散化，分割成彼此用节点连接的有限个单元，然后对单元进行分析，用节点位移来表示结构的变形，再建立整个关于结构位移的表达式。根据变分原理，可以得到一个以节点位移为未知数的大型线性方程组，然后用人们所熟知的消元法或迭代法，即可求出各节点位移处的近似值。进一步可求出各节点的应力、速度、加速度值。这种先分后和，以有
3、限个数的单元代替连续的弹性体的方法就是有限单元法的基本思想。几十年来，有限单元法的应用已由弹性力学平面问题扩展到空间问题，由静力平衡问题扩展到稳定性问题、动力学问题和波动问题，由固体力学问题扩展到流体力学、传热学、电磁学等领域。发展到今天，不仅使各种不同的有限元法形态相当丰富、理论基础相当完善。而且已经开发了一批使用有效的通用和专用有限元软件。目前国际上较大型的面向工程的有限元通用程序达到几百种，其中最著名的有：ANSYS、NASTRAN、ASKA 、ADINA 、SAP 等。他们多采用 FORTRAN 语言编写，规模达到几万条甚至几十万条语句，其功能越来越完善，不仅包含多种程序下的有限元分析程序，而且带有功能强大的前、后处理程序。以 ANSYS 为代表的工程数值模拟软件，即有限元分析软件，不断吸取计算方法和计算机技术的最新发展，将有限元分析、计算机图形学和优化技术相结合，已成为解决现代工程学问题的必不可少的有力工具。本文的磨辊强度有限元分析采用 ANSYS 软件实现
