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基于ABAQUS钢水罐回转台整体结构有限元分析 　　摘要：采用 Solid Edge三维建模软件 ABAQUS非线性有限元软件对150t钢包回转台进行了三维实体建模和有限元计算分析。通过对该钢包回转台回转臂结构的有限元计算分析 ， 为回转台的设计、改进提供了技术指导。该钢包回转台建成投产后产生的位移与有限元结果相符合， 表明建立的模型合理，体现了数值建模 （CAE）和有限元分析在回转台设计中的重要价值。 　　关键词：包回转台； CAE； 有限元分析 　　中图分类号：TF321.5 文献标识码：A 　　Ladle rotary Overall structure based on ABAQUS finite element analysis 　　WANG LI-dong1 WANG Xue-zhi1 　　（1 Physics and Electrical Engineering，Hexi University， Zhangye 734000，Gansu Province，China） 　　Abstract： Solid Edge 3D modeling software ABAQUS nonlinear finite element software 150t ladle turret of a three-dimensional solid modeling and finite element calculation and analysis. Calculated by the ladle turret slewing arm structure of the finite element analysis， and provide technical guidance for the turret design， improved. The ladle turret After the completion of the displacement finite element results are consistent， indicating that the model is reasonable and reflects the numerical modeling and finite element analysis （CAE） turret design value. 　　Key words： Ladle turret； CAE； Finite Element Analysis 　　0 前言 　　钢包回转台位于炼钢跨和连铸跨之间，其转臂从炼钢跨一侧的吊车接受钢包，旋转 180°将钢包转到浇注位置。与此同时，在回转台的另一侧转臂可以吊放上另一个钢包，这样转臂旋转半周就能更换钢包，连续地向连铸机供应钢水[ 1 ]。钢包回转台为冶金工业的特大型设备，其结构紧凑、机构复杂，是连铸机中的关键设备之一。 　　钢包回转台在生产过程中的安全问题是设计中要考虑的首要问题，因此，设计过程中必须对结构的强度进行计算分析，为结构的改进和完善提供技术支持。由于钢包回转台结构的复杂性，采用传统的简化分析方法难以准确地对其应力状态进行分析，有限元方法为解决这一问题提供了有效途径。虽然国内已有一些关于回转台有限元分析的报道[ 2 - 5 ]， 但这些工作均限于对局部结构的分析，且采用的计算模型过于简单。 　　本文在充分分析钢水罐回转台的结构和工作原理的基础上，在 Solid Edge中建立每一个零部件的三维实体模型，并完成结构的组装。通过 Solid Edge和ABAQUS/CAE的数据接口，将在 Solid Edge中建立的几何模型导入 ABAQUS /CAE，然后在ABAQUS/CAE中建立有限元模型，最后利用ABAQUS有限元计算分析模型完成钢水罐回转台整体结构的有限元分析。 　　1 三维实体几何模型的建立 　　根据钢包回转台各零部件的平面设计图，在 Solid Edge中创建每一个零部件的三维实体模型。在建立完各零部件的三维几何模型后，按设计总装图进行组装，形成总体结构。在实际结构中，很多零部件预留有焊接坡口，为了简化，在 Solid Edge中建立三维模型时，考虑到相邻零部件之间连接的关系，对焊接坡口进行了简化处理。通过三维实体建模，能及时发现并纠正一些设计中的错误（如图1所示）。 　　2 钢包回转台有限元模型的建立 　　利用Solid Edge和 ABAQUS/CAE之间的数据接口，将在 Solid Edge中建立的钢包回转台三维实体模型导入 ABAQUS/CAE中，完成有限元建模。钢包回转台由大量的钢板焊接成型，存在大量的焊缝。由于零部件多，结构复杂，不对焊接区域作专门的处理，也不考虑底座和地基的螺栓连接，模型中略去底座上