1500轧机机架的有限元仿真优化

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轧机是钢铁板材生产线的主要设备 ， 机架是轧
机的重要部件 ， 它承受轧机工作的全部轧制力。在
轧制过程 中， 被轧制的金属作用到轧辊上的全部轧
制力 ， 通过轧辊轴承、 轴承座 、 压下螺丝及螺母传给
机架 ， 并 由机架全 部 吸收 不再 传给地 基 。因此 ， 机架
必须 有足够 的强度 与刚 度 。
由于机架的结构复杂 ， -般设计 中通常采用类
比法或材料力学公式校核机架强度。这些方法虽然
安全可靠 ， 但是设计 出来 的机架体积大、 重量较重 ，
不但增加材料成本 ， 更提高 了 加工难度。在材料力
学理论 中，受力 构件 的应力分 布应该 符合平 面假
设 ； 而机架立柱与横梁受力后实测的结果则显示应
力分布为曲面。对于应力分布为曲面 的 理论计算 ，
按照弹性力学的理论进行计算 ， 比利用材料力学公
式校核计算得出的结果更符合实 际的应力分布。
有 限元分析 ( F E A ， F i n i t e E l e m e n t A n a l y s i s ) 的
基本概念是用较简单的问题 代替复杂 问 题 后再求
解。 它将求解域看成是由许多称为有限元的小