球磨机的施加载荷方案确定

球磨机回转体是在自身重力和留在筒体中物料与钢球重力共同作用的情况下，与轴承相接触的。因此载荷的施加主要有两部分，一是回转体自身的重力，二是筒体中物料与钢球在重力的作用下施加在筒体内壁的压力。

1、施加重力载荷

由于前面已经提到，在实体建模时没有建立筒体及端盖的衬板、中空轴内部的衬套及固定环等，因此为了不影响计算，在施加重力载荷时，需要把衬板的重量按等效密度加到筒体及端盖上，把中空轴内部的衬套和固定环等的重量按等效密度加到中空轴上，以实现重力补偿。等效方法如下：

（1）筒体（包括对应的衬板）重量为147t，体积是9.4704m³，所以等效密度是15522kg/m³；（原筒体材料的密度是7850kg/m³）

（2）每个端盖（包括对应的衬板）重46.5t，体积是3.377m³，所以等效密度是13770kg/m³；（原端盖材料的密度是7850kg/m³）

（3）中空轴（包括固定环、进料衬套、出料衬套等）94t，体积是6.528m³，故其等效密度是14400kg/m³。（原中空轴材料的密度是7850kg/m³）

2、施加节点载荷

筒内的钢球和物料可以看成是某种等效的等密度体,并认为它的上表面是水平的，它对筒壁的正压力正比于物料层的深度。这样钢球和物料的重量也可离散成相应单元面积上的压强值。球磨机在满载静止情况下物料与钢球总重量为400t，其松散比重为4.5t/m³，便可以计算出物料深度h = 0.6285m。

为了能对筒体施加变化面载荷，本文在筒体受到物料与钢球作用的区域内建立了一层表面效应单元surf154，该单元可以用于各种变化载荷和表面效应。然后对surf154单元施加变化的压强载荷，所施加的压强值正比于作用区域内节点在坐标下（此处指的是笛卡儿坐标系）的高度。设置物料深度为零处的节点所施加的压强为零，比例系数为k。