[00112686]冶金设备大型关键件动态特性研究

近20年来的实践证明,将信息技术应用于新产品研制以及现有设备的改造,是企业生存、发展的必由之路。同时,先进的产品设计方法、手段以及实施途径,实际上是产品设计质量、成本、周期等方面最有利的保证。其中,三维设计技术是产品数字化定义中的一个重要环节,在虚拟技术领域和仿真领域中得到了广泛的应用研究。 在众多的三维CAD/CAM系统中,美国PTC公司Pro/E产品在国内的应用最为广泛。冶金设备大多体积庞大,零部件多,结构非常复杂。传统以经验设计为主的方法,为了确保安全,常采用较大的安全系数,实际上会造成很大浪费。本项目运用现代设计理念,结合计算机软件进行冶金设备大型关键件的三维造型,在虚拟环境下完成了关键件的动、静态分析,如模态分析、谐响应分析等工作,既提高了设计效率和设计质量,又降低了设计成本。其核心原理是：把一个结构看成是由有限个单元通过结点拼合起来的整体,除去边界上被固定的结点外,对可以产生位移的各结点,利用平衡条件求出它们的位移,然后由结点位移求出各单元的内力。有限单元法已逐渐成为现代设计的主要手段。 主要结果： （1）基于Pro/E等软件完成了冶金设备关键件三维建模,包括轧机关键件（传动系统、辊系等）、球磨机关键件（筒体、传动系统等）、转炉关键件（托圈）、其他冶金设备关键件（减速器壳、离合器壳、台车）等。 （2）基于ANSYS软件完成了关键件的有限元分析,得出了其应力分布规律、动态特性等,为优化结构提供了参考。 （3）优化了部分关键件的结构,为今后设计提供了理论支持。 综上,本项目运用现代设计理念,结合计算机软件进行冶金设备大型关键件的动态特性分析,既提高了设计效率和设计质量,又避免了传统以经验设计为主时为了确保安全而常采用较大的安全系数造成的很大浪费,有很强的推广价值。