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随着国民经济的发展,对高品质的钢材的需求量越来越大。而采用电渣重熔生产的电渣钢性能优良,产品种类繁多。因此,根据电渣冶炼的工艺要求对电渣炉的结构性能进行静动态特性研究也变得越来越具有实际意义。本文以某钢铁企业的20t框架式电渣炉为研究对象,根据电渣冶炼的工艺要求和电渣炉的性能参数,以有限元法和机械动力学为基础理论,运用有限元分析软件ANSYS Workbench进行了电渣炉在典型工况下的静态、动态特性分析。通过静力分析掌握了该电渣炉的结构强度、刚度情况,通过动态分析,掌握了电渣炉结构的动态特性和电渣炉行走制动时瞬态响应,为本电渣炉的改进和同类电渣炉的设计积累了经验。主要研究工作如下:(1)综述了电渣炉的结构组成及功能,根据电渣炉的结构特点,对电渣炉的结构进行了适当的简化,运用SolidWorks2009建模软件建立了能够反应框架式电渣炉真实结构的几何实体建模。(2)对电渣炉满载时,炉体框架进行了静力学分析,得到了最大应力和应变的位置,验证了电渣炉整体结构在满载工作时的强度和刚度满足工作要求的。(3)建立了电渣炉框架螺栓法兰连接结合部的等效动力学模型,根据吉村允孝法对实际结合面的动态特性进行研究,得出了螺栓法兰结合面法向、切向动态特性参数。应用弹簧-阻尼单元对螺栓法兰结合面进行动态建模。建立了考虑与不考虑螺栓法兰结合面的电渣炉整机有限元模型并进行了动态特性分析。对框架电渣炉空载和满载时整体结构进行了模态分析,提取了前16阶固有频率、主振型及其振型图,并对结果进行了分析。(4)电渣炉满载在导轨上行走,框架结构整体在启动和制动时载荷是变化的,整体结构将产生振动。对电渣炉行走时突然制动引起的动载荷情况进行了瞬态分析,获得了电渣炉制动时系统的弹性振动规律,确定瞬态动力响应,并对结果进行了分析。