万能型钢轧机机架既承受作用于水平辊上沿垂方向的轧制力,又承受作用于立辊上沿水平方向的轧制力.在确定机架各部分的尺寸时,应该在满足机架强度条件的前提下,尽量使机架重量轻且刚度大.该文根据马鞍山钢铁公司引进的H型钢万能轧机的参数,对轧机机架立柱和横梁处的过渡圆角尺寸进行优化设计,探讨过滤圆角的大小对机架的重量和刚度的影响.作者首先用参数化的方法建立了轧机机架的模型,用有限元软件ANSYS对轧机机架进行了三维有限元模拟以分析机架各结点应力以及横向、纵向和铅垂方向的位移,找到了机架受力危险点的位置.然后用ANSYS软件对轧机机架的过渡圆角进行了优化设计.优化设计包括两个方面,一方面以机架圆角为设计变量,分别以机架的重量和刚度为目标函数,在满足强度的前提下,进行了单目标优化设计;另一方面是在满足强度要求的前提下,以加权后的刚度和重量的为总体目标函数,对机架的过渡圆角进行了多目标的优化设计.最后,应用可靠性设计理论,对优化后的机架圆角进行了可靠性分析.采用应力-强度干涉模型,应用蒙特卡洛模拟法,计算了应力分布并对机架危险点处的应力进行了静强度可靠度的计算.