【正文】 到總體平衡方程 Kamp。結(jié)構(gòu)離散化后，單元之間通過(guò)節(jié)點(diǎn)傳遞力，所以有限元法在結(jié)構(gòu)分析中只采用節(jié)點(diǎn)載荷，所有作用在單元上的集中力、體積力與表面力都必須靜力等效地移置到節(jié)點(diǎn)上去，形成等效節(jié)點(diǎn)載荷。（3）節(jié)點(diǎn)編碼。④同一單元由同一種材料構(gòu)成。②單元形態(tài)應(yīng)盡可能接近相應(yīng)的正多邊形或正多面體，如三角形單元三邊應(yīng)盡量接近，且不出現(xiàn)鈍角：矩陣單元長(zhǎng)寬不宜相差過(guò)大等。劃分單元時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①網(wǎng)格劃分越細(xì)，節(jié)點(diǎn)越多，計(jì)算結(jié)果越精確。離散化首先要選定單元類型，這包括單元形狀、單元節(jié)點(diǎn)數(shù)與節(jié)點(diǎn)自由度等數(shù)等三個(gè)方面的內(nèi)容。 有限元法分析的一般步驟 結(jié)構(gòu)離散化結(jié)果離散化就是將結(jié)構(gòu)分成有限個(gè)小的單元體，單元與單元、單元與邊界之間通過(guò)節(jié)點(diǎn)聯(lián)結(jié)。它以在某個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用深入而見長(zhǎng)，如美國(guó)ETA公司的汽車專用CAE軟件LS/DYNA3D及ETA/FEMB等。因而隨著有限元的理論發(fā)展與完善，各種大大小小、專用的、通用的有限元結(jié)構(gòu)分析程序也大量涌現(xiàn)出來(lái)。單元上節(jié)點(diǎn)處的結(jié)構(gòu)內(nèi)力為節(jié)點(diǎn)力，外力（有集中力，分布力等）為節(jié)點(diǎn)載荷。網(wǎng)格劃分中每一個(gè)小的塊體稱為單元。有限單元法的基本思想是將物體（即連續(xù)的求解域）離散成有限個(gè)且按一定方式相互聯(lián)結(jié)在一起的單元組合，來(lái)模擬或逼近原來(lái)的物體，從而將一個(gè)連續(xù)的無(wú)限自由度問(wèn)題簡(jiǎn)化為離散的有限自由度問(wèn)題求解的一種數(shù)值分析法。由變分法有限元擴(kuò)展到加權(quán)殘數(shù)法與能量平衡法有限元，由彈性力學(xué)平面問(wèn)題擴(kuò)展到空間問(wèn)題、板殼問(wèn)題，由靜力平衡問(wèn)題擴(kuò)展到穩(wěn)定性問(wèn)題、動(dòng)力問(wèn)題和波動(dòng)問(wèn)題，由線性問(wèn)題擴(kuò)展到非線性問(wèn)題，分析的對(duì)象從彈性材料擴(kuò)展到塑性、粘彈性，粘塑性和復(fù)合材料等，由結(jié)構(gòu)分析擴(kuò)展到結(jié)構(gòu)優(yōu)化乃至設(shè)計(jì)自動(dòng)化，從固體力學(xué)擴(kuò)展到流體力學(xué)、傳熱學(xué)、電磁學(xué)等領(lǐng)域。聯(lián)邦德國(guó)斯圖加特大學(xué)的J．H．Argyris教授發(fā)表了一組能量原理與矩陣分析的論文，為這一方法的理論基礎(chǔ)作出了杰出貢獻(xiàn)．1960年美國(guó)的R．W．C10ugh教授在一篇題為“平面應(yīng)力分析的有限單元法”的論文中首先使用有限單元法(the Finite E1ement Method)一詞，此后這一名稱得到廣泛承認(rèn)．20世紀(jì)60年代有限單元法發(fā)展迅速，除力學(xué)界外，許多數(shù)學(xué)家也參與了這一工作，奠定了有限單元法的理論基礎(chǔ)，搞清了布限單元法與變分法之間的關(guān)系，發(fā)展了各種各樣的單元模式，擴(kuò)大了有限單元法的應(yīng)用范圍。離散化的思想可以追溯到20世紀(jì)40年代．1941年A．Hrennikoff首次提出用構(gòu)架方法求解彈性力學(xué)問(wèn)題，當(dāng)時(shí)稱為離散元素法，僅限于用桿系結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)造離散模型．如果原結(jié)構(gòu)是桿系，這種方法是精確方法，發(fā)展到現(xiàn)在就是大家熟知的結(jié)構(gòu)分析的矩陣方法．究其實(shí)質(zhì)這還不能說(shuō)就是有限單元法的思想．1943年Rcourant在求解扭轉(zhuǎn)問(wèn)題時(shí)為了表征翹曲函數(shù)而將截面分成若干三角形區(qū)域，在各三角形區(qū)域設(shè)定一個(gè)線性的翹曲函數(shù)．這是對(duì)里茲法的推廣，實(shí)質(zhì)上就是有限單元法的基本思想，這一思想真正用于工程中是在電子計(jì)算機(jī)出現(xiàn)后。第三章 鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)聯(lián)接螺栓受力分析的方法 有限元方法的發(fā)展 有限元是近似求解一般連續(xù)域問(wèn)題的數(shù)值方法。（2） 選擇的三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承能夠滿足本設(shè)計(jì)題目所要求的鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)的承載要求：軸向力4720KN、結(jié)論：所選的螺栓安裝時(shí)滿足工作條件下的強(qiáng)度要求。m 螺栓材料選用40Cr，調(diào)質(zhì)到屈服極限=900（Mpa）。對(duì)于三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承，如果螺栓松弛或損壞，直接影響支承內(nèi)部的軸向間隙，使?jié)L道發(fā)生傾斜，接觸應(yīng)力增大間接使軸承發(fā)生破裂，使支承遭到破壞。由于內(nèi)滾圈上的螺栓的分布圓直徑比外滾圈上的小，因此單個(gè)螺栓所受的載荷比較大，所以螺栓的承載能力計(jì)算應(yīng)該以內(nèi)滾圈上的螺栓受載能力為準(zhǔn)。一般情況下，鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)的聯(lián)接螺栓有兩組，經(jīng)查閱相關(guān)資料，鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)支承是三排滾柱式，所以內(nèi)滾圈上一組。 鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)基礎(chǔ)載荷和螺栓受力計(jì)算鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)支承是一種高承載能力的新型支承，主要應(yīng)用于負(fù)荷較大，較復(fù)雜的場(chǎng)合。 鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)的載荷參數(shù)鋼包自重G=160t鋼水重量=310t鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)半徑e=6300mm空包帶蓋重P1=163t滿包帶蓋重P2=473t滿包不帶蓋重P3=470t 鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)各種工作狀況分析鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)承載約有以下5種工況：（1）兩側(cè)鋼包滿包；（2）一側(cè)鋼包滿包，另一側(cè)鋼包空包；（3）一側(cè)鋼包滿包，另一側(cè)鋼包空包（4）一側(cè)鋼包空包，另一側(cè)鋼包無(wú)包（5）兩側(cè)均是空包。鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)支承的聯(lián)接螺栓強(qiáng)度計(jì)算的條件，是求取支承上所承受的負(fù)荷，主要包括總軸向力Fa，總傾覆力矩M。對(duì)于三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承，僅對(duì)軸向負(fù)荷和傾覆力矩的作用進(jìn)行計(jì)算。鋼坯達(dá)到定尺長(zhǎng)度后，由熱送輥道運(yùn)到中型加熱爐進(jìn)行軋制。自控系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤鑄坯的位置及長(zhǎng)度，鑄坯到達(dá)冷卻段時(shí)，由二次冷卻系統(tǒng)對(duì)鑄坯進(jìn)行混合冷卻。工藝流程：鋼水包由轉(zhuǎn)爐車間至連鑄車間后，由車間行車將鋼水包置于大包回轉(zhuǎn)臺(tái)鋼包臂上，旋轉(zhuǎn)至澆注位后，鋼水由鋼包流入中間罐車，達(dá)到開澆液面后，澆鑄開始。造成澆鑄操作不方便；由于旋轉(zhuǎn)半徑的限制，一個(gè)旋轉(zhuǎn)臺(tái)只能為一臺(tái)或兩臺(tái)連鑄機(jī)服務(wù)。 旋轉(zhuǎn)臺(tái)的主要優(yōu)點(diǎn)是：盛鋼桶更換迅速，便于多爐連澆；結(jié)構(gòu)緊湊且兩臺(tái)連鑄機(jī)之間的距離可小一些；它的基礎(chǔ)與澆鑄平臺(tái)的基礎(chǔ)分開，使負(fù)荷分散且不會(huì)造成結(jié)晶器及二次冷卻裝置的振動(dòng)；盛鋼桶不跨越平臺(tái)，操作較安全等。為便于安裝和維修等，回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置基本采用外置式，其固定座普遍焊接在鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)的固定底座上。 鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)功能主要由回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置完成，在設(shè)計(jì)中對(duì)其平穩(wěn)性、安全性和可靠性等方面要求更高。為了可靠，一般有兩套驅(qū)動(dòng)裝置。至接受位置，以便吊走空罐。到澆鑄位置停在中間罐上方，將鋼水注入中間罐。鋼包稱量可確定鋼包內(nèi)鋼水澆注殘余量，有利于提高鋼材收得率，可控制中間包液位，可對(duì)鋼包內(nèi)的鋼水高度有量的概念，大包可找出去除夾雜物的臨街面，而中包液位控制又為連鑄過(guò)程拉坯速度提供可靠的調(diào)節(jié)參數(shù)，利于連鑄生產(chǎn)正常進(jìn)行，保證不滲漏，不間斷進(jìn)行生產(chǎn)。該裝置是由一個(gè)氣動(dòng)馬達(dá)通過(guò)氣動(dòng)離合器來(lái)帶動(dòng)三環(huán)減速器的第二個(gè)輸入軸。為防止過(guò)載損壞設(shè)備，三環(huán)減速器是通過(guò)摩擦聯(lián)軸器把作用力傳給小齒輪的。將鋼包內(nèi)剩余的鋼水流入事故鋼包內(nèi)。在正常情況下，盛鋼包支承臺(tái)架由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)180176。操作靈活可縮短換罐時(shí)間。 鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)工作原理：盛鋼包支撐臺(tái)架是一個(gè)具有同一水平高度的兩段獨(dú)立結(jié)構(gòu)的懸臂梁，分別來(lái)支承兩個(gè)盛鋼桶，且兩個(gè)轉(zhuǎn)臂各有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。（3） 沖擊鋼包的安放和移走都是用吊車完成的，在安放和吊起時(shí)鋼包對(duì)回轉(zhuǎn)臺(tái)產(chǎn)生的沖擊將不可避免，這種沖擊會(huì)使回轉(zhuǎn)臺(tái)的零部件產(chǎn)生強(qiáng)烈的動(dòng)載荷。（2） 偏載 鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)承載約有以下5種工況：兩邊滿包、一滿一空、一滿一無(wú)、一空一無(wú)、兩空。一般鋼包自重約為鋼包容量的40%左右，Q為鋼包容量。線接觸的滾動(dòng)體為圓柱形,滾道斷面為直線形線接觸式與點(diǎn)接觸式比較,其接觸應(yīng)力較低,承載能力較高,但對(duì)間隙!安裝精度及座架剛性有較高的要求,線接觸式由于在接觸處產(chǎn)生的彈性壓縮變形比點(diǎn)接觸式小,因此在傾翻力矩的作用下,滾圈的相對(duì)傾斜角較小,即回轉(zhuǎn)支承具有較大的剛度,特別是多排滾柱式回轉(zhuǎn)支承的剛度最大,這對(duì)那些要求精度定位的設(shè)備,以及塔架下體兩部相對(duì)旋轉(zhuǎn)的起重機(jī)等類機(jī)械來(lái)說(shuō),具有很大的實(shí)際意義點(diǎn)接觸式回轉(zhuǎn)支承主要應(yīng)用于座架剛性要求不強(qiáng),主要承受徑向力,傾翻力矩不大的情況下主要結(jié)構(gòu)型式有:推力深溝滾球式!推力向心滾球式!雙排滾球式!四點(diǎn)接觸單排球式等推力深溝滾球式回轉(zhuǎn)支承只能承受中心軸向負(fù)荷,或少量因主機(jī)自重而引起的偏心軸向負(fù)荷推力向心滾球式回轉(zhuǎn)支承能比推力深溝球式承受較大的徑向力,但其允許承受的徑向力和軸向力之間的比例需通過(guò)壓力角的變化而改變,且壓力角不能小于700雙排滾球式!四點(diǎn)接觸單排球式回轉(zhuǎn)支承可同時(shí)承受軸向力!徑向力和一定的傾翻力矩,因此現(xiàn)在實(shí)際生產(chǎn)中常用的點(diǎn)接觸式回轉(zhuǎn)支承有四點(diǎn)接觸單排球式和雙排異徑滾球式回轉(zhuǎn)支承線接觸式回轉(zhuǎn)支承主要結(jié)構(gòu)型式有:交叉滾柱式!雙排交叉滾柱式!三排滾柱式等三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承又稱為組合式回轉(zhuǎn)支承,它是一種高承載能力的新型支承,主要應(yīng)用于負(fù)荷較大!承載較復(fù)雜且要求承受較大的傾翻力矩的場(chǎng)合,由上下兩排水平滾柱承受,徑向力由垂直布置的第三排滾柱承受鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)載并承托著裝有高溫鋼水的鋼包，工作條件十分惡劣，因此在結(jié)構(gòu)上必須有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、抗沖擊性能，還應(yīng)有防熱輻射的能力。(5)應(yīng)用范圍廣,便于專業(yè)化集中生產(chǎn)。(3)使用壽命長(zhǎng),維護(hù)保養(yǎng)方便。研究?jī)?nèi)容和方法：本課題以三排滾柱式大型回轉(zhuǎn)支承鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)聯(lián)接螺栓為研究對(duì)象,以滿足承受較大的軸向載荷和傾覆力矩及預(yù)緊力,并與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)相符合,擬定研制的。凡是鋼水需要過(guò)跨的連鑄機(jī)一般都選用這種回轉(zhuǎn)臺(tái)。但這種型式只有在工藝上有特殊要求時(shí)菜采用。 兩臂可各自單獨(dú)旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)臺(tái)操作靈活，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造和維修困難，制造成本高。為使地腳螺栓在變載荷下不致于松動(dòng)，可使用預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度螺栓。由于偏載和回轉(zhuǎn)造成巨大的傾翻力矩，通過(guò)地腳螺絲傳遞到基礎(chǔ)上，因此必須高度重視地腳螺栓的設(shè)計(jì)。鋼包升降有電機(jī)驅(qū)動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)兩種形式，~1m，~2m/min。回轉(zhuǎn)部分由回轉(zhuǎn)環(huán)、“H”型回轉(zhuǎn)臂、鋼包升降裝置、加保溫蓋裝