基于ansys轧机机架的有限元分析论文

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1、------------毕业设计论文姓名：---学号：---学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化题目：基于ANSYS轧机机架的有限元分析指导教师：------教授2012年6月摘要摘要4300轧机是中厚板生产的主要设备，机架是轧机的主要承载零件之一。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，机架必须具有足够的刚度和强度。本文采用有限元方法对4300轧机机架的强度和刚度进行分析，求得最大轧制力，并且采用有限元分析方法

2、计算了机架的各阶固有频率和主振率进行研究。首先，以有限元软件ANSYS13.0作为分析工具，建立三维有限元分析模型，用最大轧制力进行加载，经过求解计算，得出4300轧机机架的各节点、单元的变形值及应力值，分析机架的应力和变形的分布规律。然后，采用有限元软件ANSYS13.0对轧机机架进行模态分析一求出各阶固有频率和主振型，得到对机架影响最大的固有频率和主振型值。本文分析结果对于了解4300轧机机架的工作状态以及维护和设计工作提供了依据。研究成果为：1.有限元方法引入4300中厚板轧机机架强度刚度的研究，建立了轧机机

3、架的有限元模型，得到了最大轧制力下机架各方向应力应变的分布情况。由于实际工作中典型规格产品的轧制力远远小于最大轧制力，所以机架的强度能够满足实际生产需要。如果实际轧制力与设计轧制力较接近时，可以对应力较大部位进行结构改进，以保证机架具有足够强度和刚度。2.采用有限元法对机架进行模态分析，求解出前10阶固有频率和振型，结果表明，机架的动态弯曲和扭转变形是影响轧机动态性能的主要因素，立柱的中间位置是整个机架较为薄弱的部位，是设计时应该着重考虑的环节，可进一步优化机架结构，提高轧机机架乃至整个轧机的动态性能。关键词:43

4、00轧机;机架;有限元;刚度;强度;模态分析-I-AbstractAbstract4300rollingmillisoneofimportantequipmentsforproducingsteelplate.Thehousingof4300rollingmillisthemainpartofall.Thestrengthandstiffnessofthe4300rollingmillhousingisanalyzedbyusingfiniteelementmethod(FEM)inthisarticle.Thev

5、alueofstrengthandstiffnessofthe4300rollingmillhousingiscalculatedundermaximumrollingforceandthreeactualrollingforces.Moreover,eachordernaturalfrequencyandmainvibrationmodesofthe4300rollingmillhousingarefoundbyFEMmethod.Firstly,athree-dimensionalfiniteelementmo

6、delisfoundbymeansofANSYS13.0undermaximumrollingforceandthestressanddeformationDistributionlawandthedeformationandstressofeachnodeandunitofthe4300rollingmillhousingarecarriedout.Secondly,themodalanalysisofthe4300rollingmillhousingaredonewithANSYS13.0andeachorde

7、rnaturalfrequencyandmainvibrationmodeofthe4300rollingmillhousingarefound.Thenaturalfrequencyandthevaluesofmainvibrationmodeswhichhavemaximuminfluencesonhousingareobtained.Theresultsofthisarticlesupplythebasisforunderstandingtheworkingstate,maintenanceanddesign

8、ofthe4300rollingmillhousing.Theresearchresultsare:1.Thefiniteelementmethodfortheintroductionofthe4300platemillstandstrengthstiffness,finiteelementmodeloftherollingmill,andgetaracki