斗轮堆取料机金属结构的研究分析是斗轮机在设计制造过程中非常重要的一项内容。目前各国规范上对斗轮机金属结构的计算均以静态载荷为主,但随着斗轮堆取料机跨度的增大,工作速度的提升,载荷的动态效应对斗轮堆取料机结构的影响愈加明显。为了深入研究大跨度斗轮堆取料机金属结构的自身特性以及在载荷动态过程中的动力学响应特性,本文借用大型结构有限元分析软件ANSYS对斗轮堆取料机结构的强度、刚度、有风响应、地震响应等方面进行了研究。本文列举了某台斗轮堆取料机的模型和工作状态,而对其三个重要结构:上部俯仰结构、转台结构、门架结构进行了相关的有限元仿真分析,并且取得了如下的研究成果:(1)斗轮堆取料机静力学结构分析。在ANSYS软件中创建斗轮堆取料机的有限元模型,并利用位移约束方程模拟斗轮堆取料机特有的柔性铰结构。按照规范要求对分析工况的载荷取值,完成斗轮堆取料机在刚度工况、强度工况、地震工况下的详细的静力学分析,结果表明:刚度工况下斗轮机跨中位置的最大垂直静挠度为-210.08mm,满足刚度度要求;强度工况下斗轮机在跨中起升额定载荷时,产生最大应力为213MPa,满足强度要求;地震工况下斗轮机产生的最大应力为208MPa,满足强度要求。(2)斗轮堆取料机俯仰动态特性研究中。将斗轮机的俯仰过程分阶段简化成单质点系统、多质点系统,建立相应的运动微分方程,求解得到俯仰过程中上部金属结构的时程拉力曲线,将其离散成多个载荷步后施加到斗轮机机有限元模型上,借助ANSYS瞬态分析技术,得到整机系统在起升过程中各方向的振动情况和应力响应情况。结果表明:考虑俯仰动态特性后斗轮机结构出现的变形、应力最大响应值均要比按未俯仰等效静态计算的结果大,故按未俯仰计算的结果将偏于不安全;立柱上的截面可能成为整机系统的危险位置;立柱在斗轮机运作时存在较大的变形,希望在今后的设计中要引起足够的重视,并能在规范上给出相应的许用值,以保证这类大跨度斗轮堆取料机的设计安全。(3)斗轮堆取料机的仿真分析中考虑了挖掘力,大车起制动惯性力,应力结果:俯仰机构中的前臂、平衡臂、立柱应力已满足要求,而且在暴风载荷,地震载荷下都满足许用应力要求。回转结构和门架结构的应力也已满足要求,且在地震载荷下满足许用应力要求。由于重要承载结构上部结构完全采用梁单元建立模型,因此计算结构的应力分布时所产生的局部应力集中情况忽略考虑,以保证主结构的分析结果不受局部应力集中的影响,这对于有限元分析方法是合理的。而回转结构和门架结构并未出现局部应力集中的状况。所以此次关于文中斗轮堆取料机的有限元分析结果是可靠的,可以作为结构设计的参考。