1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1课题研究背景和意义

钢铁是国民经济的重要基础产业，是国家经济水平和综合国力的重要标志。影响薄板、带钢质量及产量的因素是很多的，其中开卷机就是一个重要的因素。开卷机是轧钢成卷生产必不可少的设备，广泛应用于酸洗机组、主机机组和和各种精整机组中的开卷。开卷机的技术水平关系到机组的生产能力和带材的质量^[1]。开卷机主轴作为开卷机的关键零件，同时承受轴上零件重量、压力、转矩、弯矩等多种载荷，工作中一旦发生过度挠曲甚至断裂，将对生产乃至人身安全造成巨大损失。而且随着轧制速度、开卷速度以及卷重的不断提高，将对开卷机主轴的力学性能要求更加苛刻^[2]。鉴于实际实验具有成本高不安全，本次研究采用有限元法对常用开卷机主轴——棱锥轴进行受力数值模拟探究棱锥轴产生断裂的原因，希望可以为企业对棱锥轴结构尺寸及其他方面的改进优化提供参考。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

棱锥轴在服役时发生了过早断裂，不仅给企业带来比较大的直接经济损失，而且对正常的生产运行产生很大的影响。本工作是对这个棱锥轴进行受力分析，用有限元方法对该棱锥轴在服役时的静态受力情况、动态疲劳损伤等进行数值模拟，结合前期在失效分析其它方面的研究工作，对该轴产生断裂的原因进行分析，并提出改进意见，供企业参考。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献，完成开题报告。

第4-5周：选定分析软件，确定对棱锥轴进行受力分析的方案，并熟悉相关软件。

第6-8周：对棱锥轴服役时的静态受力情况进行有限元分析。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] [1] 任凯奇. 开卷机的设计与研究[d]. 西安理工大学, 2016

[2] 房庆华. 基于 ansys 的开卷机主轴结构研究[j].科技创新与生产力, 2013, (9): 107-109