| 作者： | 秦生 |
| 专业： | 机械装备及控制 |
| 导师： | 卞致瑞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京科技大学 |
| 关键词： | 高炉无料钟炉顶;布料器;有限元法;应力应变;力学性能;整体法兰 |
| 摘要： | 首钢一号高炉采用无料钟炉顶布料器，布料器处于高炉炉顶，中心环境温度高达300摄氏度，该布料器用循环水冷却、氮气密封，以便保持内部温度不高于50摄氏度。无料钟炉顶布料器在工作过程中除受机械应力外，还存在由于布料器整体温度不均造成的热应力，有必要对其进行整体力学性能分析，给出整体力学性能评价，提出相关改进建议和方案。 本文建立了布料器齿轮箱箱体三维有限元模型，对齿轮箱箱体进行了静力分析，得出了齿轮箱箱体整体应力与位移分布。研究了箱体局部结构尺寸改变对箱体整体应力分布的影响，提出了新的结构设计方案。建立了上水槽的三维有限元模型，对其进行了温度场分析和机械应力场分析，以及考虑温度影响的热机耦合分析，得出了各种情况下的应力分布状况，并提出改进方案。建立了旋转圆筒三维有限元模型，对其进行了温度场分析、机械应力场分析、热应力分析、热机耦合分析，得出了各种情况下的应力分布状况，同时对旋转圆筒进行了模态分析，得出其固有频率。建立了旋转圆筒与上水槽之间法兰联接的三维有限元模型，对其进行了接触分析，得出整体法兰联接应力分布状况，分析了影响法兰联接的各种因素，并提出了改进措施。 |