核反应堆压力容器、蒸发器、稳压器等核电装备制造过程涉及多道焊缝、焊根、焊筋等磨削关键工序。应生产的发展需求,重庆三磨海达磨床有限公司和重庆大学及重庆市材料表面精密加工及成套装备工程技术研究中心共同承担的国家高新技术研究发展计划(863)“核电高压容器高效磨削加工智能装备研制”的核电高压容器高效强力磨削智能加工装备设计出来后,为了提高装备的加工效率和加工质量,就需要对装备的各个部件进行分析,横梁是装备进给单元的重要部件,因此需要做横梁的受力分析和优化分析,减少横梁自身的重量,提高其结构刚度;减低其弯曲变形;还需要对动态和静态的响应进行相关的分析,提高横梁的动态特性;使工程技术人员在复杂的数学模型和众多的参数中找到最合理的求解,使机械结构和性能得到优化。随着现代计算机技术的飞速发展,有限元法已经发展成为一个十分重要的工程计算方法,在工程设计和研究中得到了广泛的应用。本文将有限元法引入该装备横梁的拓扑优化工作中,利用ANSYS软件和MSC.Fatigue软件用以实现设计过程中的横梁的轻量化和可靠性的理论分析。本课题主要的研究工作如下:①横梁及其功能部件的几何建模。利用Pro/E软件建立核电高压容器磨削装备及其横梁的三维几何模型。②对待分析的横梁进行简化,并且根据横梁在不同的工况下的进行受力分析。③根据横梁在不同工况下的受力,进行拓扑优化分析,再根据得到的数字模型进行静力分析和动态分析。给出横梁整体优化设计方案,满足进给单元的高速进给。④利用相关疲劳分析理论,研究横梁部件的疲劳寿命,为产品设计和设备维护保养提供相关依据。