连铸机作为钢铁生产中间环节的重型设备,对提高钢产量起着十分重要的作用。钢包回转台是连铸机的组成部分,它是钢包的支撑和承运设备。升降支臂是钢包回转台的主要工作部件。国内大承载能力钢包回转台全部依靠引进,因此对大承载能力钢包回转台升降支臂的计算与研究,对国内自主设计大承载能力钢包回转台具有重要的理论意义和实用价值。本文主要利用有限元方法及ANSYS软件对连铸机钢包回转台升降支臂进行了强度计算及结构优化设计,研究结果对升降支臂的设计具有一定的指导意义。本文主要作了以下工作:(1)升降支臂主要承受冲击载荷作用,因此本文首先对设计中的动载荷冲击系数进行理论研究,得出了比较科学和符合实际的计算方法。(2)忽略焊接缺陷对结构强度的影响,在SolidWorks中按零件对升降支臂进行实体建模,利用通用的Pararsolid参数实体文件格式将实体模型导入ANSYS中,使用solid 45单元对模型进行自由网格划分,根据升降支臂周围构件的冲击力,对模型施加合理的边界条件,并考虑重力的影响,进行升降支臂的变形和应力计算,得到冲击力作用下升降支臂的变形和应力分布规律。(3)建立了升降支臂优化设计模型,根据实际工作情况确定了约束条件,在对升降支臂分段进行受力分析的基础上,求解出优化过程所需的方程;根据升降支臂优化数学模型使用Matlab优化函数fmincon,编写了优化程序,并对升降支臂进行优化计算;为了验证优化结果的正确性,根据优化结果修改初始模型,对优化后模型进行有限元强度计算;最后对优化前后的模型进行了比较分析。通过对升降支臂的结构优化设计,使升降支臂在满足强度和刚度的条件下,质量减轻了13.5%,取得了较好的优化结果。