随着计算机技术的普及，有限元分析技术在工程设计和分析中得到了越来越广泛的重视和应用，已经成为解决复杂工程分析计算问题的有效方法，是现代工程分析和设计流程的核心。对冶金机械设备运用有限元方法进行静力学分析和模态分析，可为设计和制造提供可靠的数据，具有很大的经济意义和实用价值。 剪板机的主要用途是切定尺、切头、切尾、切边、切试样及切除轧件的局部缺陷等。剪板机是轧钢机械中重要的辅助设备之一，因此剪板机的能力大小，直接影响轧机生产能力能否充分发挥以及轧制线生产流程的平衡问题。 本论文以宝钢热轧厂质检站的液压摆式剪板机为研究对象，对其中的三个关键技术进行分析和研究。首先对剪板机的机械结构、液压系统进行技术方案设计，通过计算设备的参数，分析比较设备的结构和驱动方式，并考虑设备的技术经济指标，确认剪板机的技术方案；其次对剪板机机架的受力状态运用有限元技术进行计算、分析和优化。在软件中建立剪板机机架的三维实体模型，并利用有限元分析软件对其各部位的应力进行数值计算，找出薄弱环节，从受力状态和结构两方面进行优化，为机架的结构设计和确认提供有力的设计依据。以优化后的机架为模型，对其系统进行模态分析，找出其前十阶固有频率和振型，为设备的动力学分析提供数字依据。最后，对剪板机实际工作时局部受力点的应力进行动态测试，并对数据进行频谱分析，将测试结果同有限元计算的结果进行比较。通过分析其比较结果得出此种有限元分析方法在冶金工程中应用的可靠性结论。 在测试点上，第一主应力的计算值和测试值吻合的较好，考虑到在计算时对模型的简化、测试可能出现的误差等因素，其结果较以往经验设计和类比设计的计算精度有提高。通过分析结果可得出以下几点结论。第一，采用抛物线型四面体对框架式大型焊接件进行单元划分是合理和可行得；第二，将焊接件简化为一个实体零件来进行有限元分析可以满足工程设计的精度要求，这种方法简化了整个工程的计算量，提高了设计速度；第三，通过本课题的实践，为冶金行业中非标机械设备设计提供了一种小成本，并具有可靠性和实用性的解决方案。