对复摆颚式破碎机的齿板进行有限元仿真研究，选用的是实体单元

SOLID186，定义的

材料参数：弹性模量为

200MPa，泊松比为 0.30，剪切模量为 77492N/mm2。

　　构造完实体模型，定义了单元属性和网格划分控制后，即可生成有限元网格了，其网

格划分模型如图

1-1 所示。

　　

1-1 齿板有限元网格划分模型正面示意图

　　

2.齿板有限元仿真分析中的加载及求解

　　

2.1 齿板静态分析的加载

　　仿真分析中总破碎力的大小根据石灰岩的抗压强度及相关计算取

96969N[6]，再结合该

型破碎机齿板的结构尺寸，可算得齿板受力面均布载荷为

30.30N/mm2，方向垂直指向齿面。

　　

2.2 齿板静态分析的求解

　　

(1)设定分析类型：选择分析类型为 Static。

　　

(2)设定求解控制选项

　　执行

Main Menu→Solution→Analysis Type→ Sol’n Controls 命令，弹出 Solution Controls

对话框，单击

Basic 选项卡，选择变形模式，设定求解时间，打开自动时间步长，设置子步

数、最大子步数及最低子步数。

　　

(3)求解：执行 Utility Menu→Select→Everything 命令，选择所有实体。

　　执行

Main Menu→Solution→Solve→Current LS 命令，开始求解。

　　

2.3 齿板有限元分析的应力和应变云图及数值表

　　变形以齿板变形量即位移的大小来表示，变形与位移成线性关系。图中红颜色越深，表

示应力和变形越大；蓝颜色越深，表示应力和变形越小；绿颜色表示应力和变形处于两者

之间。

　　齿板有限元仿真的应力与位移如表

2-1 所示。齿板模型的最大应力是 59.837N/mm2，比

许用屈服应力小得多。最大位移只有

0.011866 mm，最小位移为 0。可见，单从有限元分析结

果来看，齿板完全可以做得薄一些，以节省耐磨材料。

　　

3.结束语

　　本文介绍了

ANSYS 有限元分析软件与 Pro/E 之间的数据转换方法，进而将 Pro/E 中创

建的齿板模型导入到

ANSYS 中，并对该模型添加材料参数，划分网格，施加约束和求解，

从而完成了对齿板的有限元分析。　

[科]

　　【参考文献】

　　［１］赵汝嘉

.机械结构有限元分析[M].西安交通大学出版社,1990.

　　［２］杨荣柏

.机械结构分析的有限元法[M].华中理工大学出版社,1989.