有限元分析整体建模时，板壳单元的单元密度要合理把握，过小的密度会极大地增加模型网格数量和求解时间，不利于进行结构的整体分析。网格模型能够满足初步的分析目的即可，不能要求一个模型就可以解决所有的问题。在初步分析的基础上，可以再针对需要重点分析的部位细化网格甚至单独建模分析。建立网格模型时，要随时进行模型的质量检查，包括单元节点的重合、板壳单元的翘曲度以及单元的连接等方面。通过针对不同的部件、板厚、截面特性、材料和分析需要建立不同的网格节点分组，对于建模和后处理都有很大的帮助。
      有限元网格模型完成以后，要对模型进行施加载荷和约束。利用I-DEAS软件的BoundaryConditions模块完成斗轮取料机结构有限元模型的施加载荷和约束。根据软件的不同，载荷施加和组合的方式也各有不同，但结果一样。   
设备的自重载荷通过对模型施加竖直方向重力加速度来实现，物料载荷在带式输送机支撑梁上分布施加线载荷或者选取合适的点施加集中载荷，斗轮切削力要在切削点上施加并考虑不同的切削方向。载荷的施加要考虑到不同俯仰状态的模型对载荷的不同要求，尤其是斗轮切削力和胶带张紧力。   
      先将单个类型的载荷施加以后，通过施加一定的系数组合形成载荷组合。同一工况内不同的载荷组合对于结构部件的影响是不同的，选取合理的载荷组合才能分析出不同部件的最不利情况，这需要一定的散料设备结构分析经验。载荷组合的数量与网格模型的数量叠加会大大增加求解和后处理的工作量，因此要合理选择。   
      本机型采用的是台车形式的回转机构，因此针对车轮支撑点选择采用柱坐标的局部坐标系来约束竖直方向和径向，切向通过约束回转驱动的齿轮啮合点来实现。上部钢结构的反力作为载荷以柱坐标的形式施加到门座架上，走行部分的约束要注意在垂直于轨道的水平方向只约束单条轨道的自由度，这样才可以相对真实地模拟门座架的受力状态。
      在I-DEAS软件的Model Solution模块下对斗轮取料机的结构有限元模型进行求解，设置解算方式为线性静态分析(Linear Statics)，保存位移、应力和单元力，输出支反力到结果文本文件。
      求解完成后，首先查看有无错误和警告信息，这些信息通常会提醒模型的重大缺陷。然后查看结果文本文件，对照文件中不同载荷组合的载荷统计和支反力统计，并且与手工核算出来的“理论”反力相比较，可以很快地判断模型的加载是否存在问题。另外，按照模型反力计算设备的回转轮压和行走轮压，同手工计算的轮压数据进行对比；查看模型计算出来的俯仰钢丝绳载荷，同手工计算的钢丝绳载荷进行对比;通过这些对比来校核模型的准确性。选取典型工况查看变形，增加变形的放大量，看是否与“理论”上的变形情况相符合，可以发现模型的连接等重大问题。   
      确认模型没有问题以后，转到Post Processing模块进行后处理分析，主要是分析应力和变形是否满足《规范》的要求。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
                                                                                                                                                      杭州那泰科技有限公司
                                                                              本文出自杭州那泰科技有限公司www.nataid.com，转载请注明出处和相关链接！