低品位矿产资源将是未来冶炼原料的重要来源之一,然而该类资源具有选矿难度大,直接冶炼处理物料量大,能耗高等特点,要求设备大型化,同时又由于冶金回转窑在高温,腐蚀性高的环境中运转,导致其力学行为非常复杂,因而研究大型回转窑的力学行为,掌握其应力应变规律,具有重要的工程意义。本文完成了年处理120万吨矿石的大型回转窑筒体的主要参数设计与三维几何建模,具体包括回转窑跨度的分布,筒体厚度分布,矩形滚圈截面参数确定。并在梁理论的指导下,完成了回转窑的载荷计算,具体包括筒体载荷计算,各支座处弯矩计算,以及支座反力计算,并对力平衡进行了验证。本文尝试应用薄壳力学去求解回转窑的应力应变,推导了回转窑筒体在法向载荷作用下的位移函数,并在求解位移函数的16个未数知时,建立了回转窑筒体两端的边界条件,这些边界条件包括筒体两端的中面拉压力,中面扭矩,中面弯矩和中面剪力,最后在MATLAB程序下,给出了回转窑筒体在法向均布载荷作用下各向应力、应变的解析解。通过ABAQUS仿真试验结果表明,在薄壳理论指导下求解回转窑筒体的应力、应变是合理的。筒体横向刚度和纵向柔度对回转窑的运转率影响很大,当刚度不足时,会引起耐火砖脱落,而柔度不足时,会因支座不均匀沉陷而引起过大的附加弯曲应力。用薄壳理论求解大型回转窑筒体的应力、应变,打破了过往将回转窑力学问题简化为一维梁模型的假定,将回转窑力学问题回到三维层面来探讨,所求解的回转窑环向应力应变以及轴向应力应变,对优化回转窑的横向刚度和纵向柔度具有实际意义。