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轧机向着大型化、重载化、高速化、信息化方向发展，使得轧制过程中的动态效应愈来愈突出。轧机工作机座的垂直振动不仅影响轧件的表面质量，而且会造成设备的损坏。为了满足高载荷下的刚度、强度，机架的几何尺寸愈来愈大，致使加工制造困难、运输不便。采用预应力机架可以提高轧机的刚度，因此，本课题以500预应力轧机作为研究对象，获得了如下四方面的成果： （1）基于材料力学知识，分析得出了预应力轧机具有高刚度的原因，确定了轧制过程中主要载荷预应力和轧制力间的数值关系，以及系统中主要部件刚度系数对轧制力取值的影响。 （2）基于机械振动理论，建立了500预应力轧机工作机座系统六自由度力学模型和数学模型；采用能量守恒法等效计算出数学模型中的刚度矩阵和质量矩阵，并求出了系统的输出响应。运用MATLAB编制数值计算程序，获得了系统的固有频率和振型，确定了影响系统的关键模态。 （3）基于机械振动理论，首先建立了工作机座系统的两自由度非线性力学和数学模型，采用一次近似判别法分析了系统的稳定性。其次建立了预应力机架的单自由度物理模型和运动方程，采用能量守恒原理分析了系统的稳定性，分别获得了判别系统稳定性的表达式。最后运用MATLAB仿真软件，绘制了在不同参数下系统的动态响应，验证了理论分析的正确性。 （4）基于有限元仿真软件ANSYS14.5，通过对预应力机架进行结构静力学分析和模态分析，分别获得了在最大载荷作用下预应力机架的应力、变形分布规律，机架的固有频率和固有振型。并采用材料力学知识对机架的刚度、强度校核，计算表明：机架的刚度、强度满足生产要求。