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Word版说明书一份，共64页，约20000字

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焊接托圈强度的有限元分析

摘 要

转炉是炼钢的主要设备，其工作环境恶劣。转炉托圈支撑着转炉炉体，并传递着倾动力矩，是炼钢机械中的极其重要的部件。现在转炉炉体的支撑均通过托圈部件，不同规格的炉体其使用的托圈尺寸是不一样的，托圈在不同工况下的约束，载荷有很大区别，分析其不同工况下的强度是否满足其转炉。工作过程中，托圈受到热负荷，机械载荷和冲击载荷的共同作用，工况恶劣，容易产生裂纹而导致破坏，基于有限元理论，利用有限元软ANSYS对转炉托圈进行应力分析，研究了托圈在不同工况下应力分布。工作过程中，托圈除承受炉体、钢液及炉体附件的静载荷和传递倾动力矩外，还承受频繁启、制动产生的动负荷，以及来自炉体、钢水罐、渣罐、烟罩及喷溅物等的热辐射、热传导所产生的热负荷。因此，托圈应具有足够的强度和刚度。

关键词：托圈，强度，有限元分析

 

 

目录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1托圈简介 1

1.2国外研究情况 3

1.3国内研究情况 3

第二章 有限元方法简介 8

2.1 概述 8

2.2简介 8

2.2.1 物体离散化 8

2.2.2 单元特性分析 9

2.2.3 单元组集 10

2.2.4 求解未知节点位移 10

2.2.5有限元的未来是多物理场耦合 11

2.3有限元求解步骤 12

2.4国内外软件 13

2.5发展趋势 13

2.5.1 与CAD软件的无缝集成 13

2.5.2 更为强大的网格处理能力 14

2.5.3 由求解线性问题发展到求解非线性问题 14

2.5.4由单一结构场求解发展到耦合场问题的求解 15

2.5.5程序面向用户的开放性 16

2.6 ANSYS 软件简介 16

2.6.1概述 16

2.6.2 ANSYS 主要技术特点和分析功能 17

2.6.3 ANSYS软件提供的分析类型 18

2.6.4 ANSYS 软件分析过程 20

第三章 焊接托圈模型的建立 22

3.1 建模软件的选择 22

3.2 三维造型软件SOLIDEDGE简介 22

3.3  焊接托圈整体模型 23

第四章 焊接托圈结构应力的有限元分析 25

4.1 焊接托圈物性参数的确定 25

4.2. 焊接托圈模型的导入 25

4.3 改变单位 27

4.4垂直放置时工况结构应力有限元分析 28

4.4.1 创建单元类型 28

4.4.2 定义材料特性 28

4.4.3 网格划分 28

4.4.4 边界施加约束 29

4.4.5 施加载荷 30

4.4.6 求解并查看结果 30

4.5 托圈极限工况下结构应力有限元分析 34

4.5.1 计算应力 34

4.5.2 施加约束 34

4.5.3 施加载荷 35

4.5.4 求解并查看结果 35

第五章 结论 38

参考文献 39

附录 40

附录A焊接托圈受力分析 40

附录B焊接托圈的有限元分析命令流 42

致谢 59