随着我国国民经济的持续发展,基础建设规模的不断扩大,作为新一代的散料装卸设备,圆形料场堆取料机以其突出的环保、自动化程度高等优点,将成为今后的主流产品,有着广泛的应用前景。而其附属部件—刮板取料机已成为散状物料输送的一种重要工具,对其关键零件输送链板进行拓扑优化,不仅能够获得合理的输送链板结构,而且对提高刮板取料机的整体性能有重要的意义。首先,分析了输送链板的受力情况。对YDQ500/1200·Φ110悬臂式圆形料场堆取料机部件刮板取料机的工作原理和工作过程进行了理论分析,得到了刮板在工作过程中的速度、取料量。在此基础上,分析刮板链装置的受力情况,得到了作用在刮板上物料阻力及物料切割阻力的计算公式。应用SolidWorks建立了刮板输送系统的装配模型,并导入到ADAMS软件后,对刮板输送系统分别在俯仰角为-5.8°和0。时两种情况下进行了动力学分析,获得了刮板链装置的受力情况。对刮板进行有限元分析后得到了作用在输送链板螺栓孔处的载荷,同时考虑到结构的对称性,最终将输送链板的受力划分为8种工况。其次,应用ICM拓扑优化理论建立了多工况应力约束下输送链板的拓扑优化模型。优化前：在ANSYS中建立了输送链板的基结构,并将其划分为优化区和非优化区；对作用在输送链板上的载荷依据分层放大的策略进行了处理以削弱载荷病态对拓扑优化的影响,处理后得到两类工况,即1种大工况和8种放大后的小工况；结合ICM理论与单元生死法,应用APDL编制了输送链板的拓扑优化程序。输送链板的拓扑优化过程分两层进行：第一层优化中,输送链板上仅作用有大工况,求解后获得三种折减系数下输送链板的第一层拓扑结构,其中折减系数取0.95时得到的拓扑结构较为清晰,并将其作为第一层拓扑优化结果；第二层优化前,利用单元生死法对第一层中被杀死的单元进行复活,并重新划分基结构的优化区和非优化区,求解后得到了清晰的第二层拓扑优化结果。对优化前后输送链板结构及刮板输送系统进行对比分析,发现：优化后输送链板在质量减轻的同时应力分布也更为均匀；输送系统的链轮与滚子间的啮合冲击性能比优化前有所改善。最后,对输送链板进行了动态应力实验,测量了输送链板在工作过程中的应力变化,实验结果表明文中所建输送链板的有限元模型是正确的；对优化前后输送链板进行静态应力实验,对比分析测得的应力值后,发现优化后输送链板上的应力分布更均匀,验证了优化结构的合理性。