真空電弧爐提升系統(tǒng)的強度分析.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備，在工業(yè)領域的許多特種材料的制備中應用非常廣泛。隨著我國航空航天工業(yè)的快速發(fā)展及民用對鈦合金的需求擴大，大型真空自耗電弧爐的強度分析和參數(shù)化設計是個急需解決的問題。
　　針對真空電弧爐的提升系統(tǒng)進行強度模擬分析，其分析結果對該設備的設計有重要的指導作用。本文以2T真空電弧爐的提升系統(tǒng)為研究對象，主要進行了如下幾個方面的研究:
　　(1)利用ANSYS/LS-DYNA對2T真空電

2、弧爐提升系統(tǒng)進行動力學接觸仿真分析，分析了提升過程中應力、應變的變化情況。分析結果表明，在最大載荷條件下提升系統(tǒng)的各部位的最大von Mises應力均小于材料的屈服應力，提升系統(tǒng)靜強度滿足要求，但安全系數(shù)過大，造成材料浪費。
　　(2)利用有限元軟件ANSYS對真空電弧爐提升系統(tǒng)進行了動態(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，并在此基礎上擴展得到了提升系統(tǒng)的前六階振型，可用于指導提升系統(tǒng)的動態(tài)設計。
　　(3)在

3、理論分析的基礎上，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測一個理想彈性結構的理論屈曲強度。由于初始缺陷和非線性使得很多實際結構的屈曲行為不是在彈性屈曲強度處發(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構的臨界屈曲載荷與特征值屈曲分析下的臨界屈曲載荷，結果表明特征值屈曲分析的結果過于保守。
　　(4)對提升系統(tǒng)中的受預緊力的螺栓和螺栓連接結構作了有限元模型簡化及接觸有限元模擬計算。為了真實的模擬受預緊力螺栓的復雜