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摘要：有限元技術是建立在計算機技術基礎之上，因其技術理論性強，應用效率高以及適應范圍廣，所以目前在我國冶金機械的設計工作中得到廣泛應用，并發揮出了重要作用，不僅提高了機械設計水平，還在促進冶金行業可持續發展方面起到了積極促進作用。接下來本文就以有限元技術為研究主體，重點對這種技術在冶金機械設計工作中的實踐作出詳細分析。

關鍵詞：有限元技術;概念闡述;冶金機械;設計工作;應用探討

一、引言

有限元技術出現于二十世紀中期，并在計算機技術蓬勃發展下迅速發展起來，這種新型技術的出現，使得傳統的機械設計無法再滿足時展需求。所以必須要借助先進的計算機技術才可以實現對數值的快速求解，如此一來，不僅可以提高冶金行業工作效率，也可以在有限元技術的應用過程中積極促進管理工作的順利進行。在信息技術迅速發展前提下，目前有限元技術已經在我國冶金行業的機械設計工作中得到了大力推廣和廣泛應用，工作人員指出，有限元技術在提升產品質量，優化機械設計，縮短產品的研發周期等多個方面都發揮出了至關重要的作用，由此看來加強對有限元技術在冶金行業機械設計工作中應用的研究是很有必要的。

二、有限元技術概念以及特點闡述

1.概念闡述。有限元是以有限元理論作為基礎的機械結構模型，它具有一定彈性，當系統產生載荷作用，其內部各個單元會隨之發生形態變化，這種變化一直到系統內部全部作用力都達到平衡才會消失。對所有單元來說，各個節點與其產生的作用都存在一定聯系。2.主要特點闡述。有限元技術是將系統內所有離散單元進行集合并實現有效聯合，目前這種技術主要被應用在冶金機械設計工作中的求解環節。有限元技術的出現，及時有效的解決了計算誤差過大的問題，確保了計算數值的準確性，這對人員工作質量的提升發揮出了重要的作用。在有限元技術應用中，工作相關操作人員需要注意，要取最接近數值，并通過對機械設計求解過程進行深入分析，更好的滿足了求解域條件，以此保證了冶金機械設計環節中計算數值的精確性。如下圖所示為有限元工作流程圖，作為參考。

三、冶金設計工作中有限元技術的應用研究

1.簡化結構模型。對冶金機械工作人員來說，選擇計算模型并對其進行科學分析是非常關鍵的，對模型分析透徹，會大大提升機械設計工作效率。例如我國某省冶金機械工作人員表示，在復雜化的計算模型分析中需要特別注意這個問題：要充分認識到，對問題本質進行科學分析，這在計算模型處理工作中是至關重要的，能夠用自己專業知識對其進行科學合理判斷。鑒于以上分析，在冶金機械設計中采用振興疊加法，周期荷載確定法進行動力學分析和求解是不可用的，反之，如果人員發現，其中冷變量，或者任意一個關系式和時間有關，就可以采取這種方法來處理。某人員指出，在對復雜化的系統結構進行處理時，要注意其構件特點，有必要對系統內部各個構件進行仔細推敲，以此確定構件計算方法。比如判斷非線型，線型；動力，靜力。例如升降臂三維CAD共有58個部件組成，其應用軟件模型系統提供插件接口，同時直接將此模型順利導入應用軟件中。這個應用軟件是一個自動六面體，具有網格劃分功能，在升降臂網格劃分中模型節點數為58個，其結構材料為力學參數，其對應密度值為每立方米7529千克，彈性模量是180GPa。工作人員由于缺乏對構件的仔細推敲，所以錯將梁當做桿，以為三維塊體就是板殼，于是在構件模型的計算中出現結果不準確，誤操作現象的發生，從而對整個冶金機械設計工作質量造成嚴重影響。在改時間發生后，工作人員認識到力學力學概念的重要性，提高責任心，在機械設計工作進行前，先對力學中的桿，殼，板，平面應力等進行充分了解，熟練掌握軸對稱真正含義以及使用中所產生的作用力，條件限制，從而避免誤操作情況發生，有效保證了構件計算結果的準確性。2.節約資源，優化設計。在冶金機械設計工作中，要求求解人員具有專業的有限元理論知識，同時還具有豐富的機械設計經驗，有助于產品研發工作的有序進行，提升工作效率，降低計算成本。在傳統冶金機械的計算工作中，分析方法不恰當是影響結果準確性的主要因素。但是在有限元技術不斷發展前提下，機械設計中的計算量以及求解結果準確性都得到了明顯提升。所以對工作人員來說，應用有限元技術是提高機械設計求解結果準確性的主要途徑，也是最有效的方法。比如某人員經過多次實踐得出，在應用有限元技術的基礎上，可以最大程度的幫助企業節約物力，人力，財力，避免了工作時間以及資源的浪費，簡化了試件制作流程，有效降低了計算成本，使整個計算過程更具有科學性和合理性。在信息技術迅速發展情況下，有限元技術在冶金行業得到了工作人員一致認可，受到機械設計人員青睞。另外，各個國家之間的競爭主要是體現在科學技術方面，將有限元技術更好的應用在我國冶金機械的設計工作中，不但可以發揮到提高冶金機械工作人員專業技術的優良作用，還可以積極促進我國冶金機械工作的穩定發展，這對提升我國市場競爭力來說，具有非常重要的意義。例如在旋轉輥道設計環節，通過使用有限元理論對焊接臺架連接環以及支撐力進行科學分析，最終獲取旋轉輥道位移以及應力，同時對其剛度以及強度進行量化分析，找到剛度和強度控制關鍵點。3.縮小解體規模。比如在大型機械工程的設計中會出現構件較多，且形狀復雜現象，在這種情況下要想保證構件計算求解的正確性，有必要將整體結構劃分為多個小單元，這種小單元含有不計其數的節點，所以方程計算的規模較大，在計算中需要消耗很大費用，所以在確保計算值精確度的基礎上有效減少資源浪費，降低成本，是目前人員工作的重中之重。比如某省冶金機械工作人員通過利用結構的反對稱以及周期性等特點，以此縮短了工程計算規模，之前需要消耗四個小時完成的結算任務，現在只需要一個半小時的時間。人員意識到，零件設計是確保機械設計工作科學性的重要保證。例如空氣壓縮機的設計，發電機的設計都對設計工作質量造成直接影響，認真考慮零件整體設計，對結構周期進行科學的分析，在此過程中工作人員還及時積極采用靜力子結構求解技術，從而降低了計算費用，幫助企業最大限度節約成本。某人員在冶金機械設計工作中的求解環節主要采用的是鉆心術，先對整體結構網絡模型進行綜合性分析，然后采用局部觀察法進行細致研究，并將綜合分析結果作為求解條件，通過對局部某一構件作出分析，接著再將其分離出來，將上次分析出的結果作為此次求解條件，一步一步執行，以此確保最終結果能夠滿足機械計算工作標準要求，將整個計算任務進行區域劃分，因此工作量不會很大。

四、結語

綜上所述，在冶金機械的設計環節，工作人員將有限元技術得以及時應用，通過對整體結構進行綜合分析，然后進行細致分析，確保機械設計工作中計算值的準確性，還可以有效簡化計算流程，節約時間，有效提高工作效率，通過將有限元技術和計算機技術結合起來，促使計算技術的成熟化，以此推動我國冶金機械的健康發展。

參考文獻：

[1]廖云祥.冶金機械設計中有限元分析技術的應用[J].企業技術開發,2013,32(9):88-89.

[2]王秋鵬.有限元分析技術在冶金機械設計中的應用[J].中國錳業,2016,34(4):140-142.

[3]趙雷,張一夫.有限元分析技術在冶金機械設計中的應用剖析[J].科技展望,2015,25(35)：24-25.

[4]程勇高,林元琦.有限元分析技術在冶金設備設計中的應用[J].智能制造,2012(9):61-64.

作者:何艷兵 單位:江西省咨詢投資集團有限公司