真空電弧爐提升系統(tǒng)的強(qiáng)度分析.pdf

1、真空自耗電弧爐是熔煉難熔金屬和活性金屬的重要設(shè)備，在工業(yè)領(lǐng)域的許多特種材料的制備中應(yīng)用非常廣泛。隨著我國航空航天工業(yè)的快速發(fā)展及民用對(duì)鈦合金的需求擴(kuò)大，大型真空自耗電弧爐的強(qiáng)度分析和參數(shù)化設(shè)計(jì)是個(gè)急需解決的問題。
　　針對(duì)真空電弧爐的提升系統(tǒng)進(jìn)行強(qiáng)度模擬分析，其分析結(jié)果對(duì)該設(shè)備的設(shè)計(jì)有重要的指導(dǎo)作用。本文以2T真空電弧爐的提升系統(tǒng)為研究對(duì)象，主要進(jìn)行了如下幾個(gè)方面的研究:
　　(1)利用ANSYS/LS-DYNA對(duì)2T真空電

2、弧爐提升系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)接觸仿真分析，分析了提升過程中應(yīng)力、應(yīng)變的變化情況。分析結(jié)果表明，在最大載荷條件下提升系統(tǒng)的各部位的最大von Mises應(yīng)力均小于材料的屈服應(yīng)力，提升系統(tǒng)靜強(qiáng)度滿足要求，但安全系數(shù)過大，造成材料浪費(fèi)。
　　(2)利用有限元軟件ANSYS對(duì)真空電弧爐提升系統(tǒng)進(jìn)行了動(dòng)態(tài)分析中的模態(tài)分析，得到了提升系統(tǒng)的前六階固有頻率，并在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展得到了提升系統(tǒng)的前六階振型，可用于指導(dǎo)提升系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。
　　(3)在

3、理論分析的基礎(chǔ)上，本文研究了提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。特征值屈曲分析用于預(yù)測一個(gè)理想彈性結(jié)構(gòu)的理論屈曲強(qiáng)度。由于初始缺陷和非線性使得很多實(shí)際結(jié)構(gòu)的屈曲行為不是在彈性屈曲強(qiáng)度處發(fā)生，因而需要采用非線性屈曲分析。比較了非線性分析下結(jié)構(gòu)的臨界屈曲載荷與特征值屈曲分析下的臨界屈曲載荷，結(jié)果表明特征值屈曲分析的結(jié)果過于保守。
　　(4)對(duì)提升系統(tǒng)中的受預(yù)緊力的螺栓和螺栓連接結(jié)構(gòu)作了有限元模型簡化及接觸有限元模擬計(jì)算。為了真實(shí)的模擬受預(yù)緊力螺栓的復(fù)雜