随着世界各国对焦炭需求量的增加,对焦炭品质要求的提高及煤资源的劣化,捣固炼焦技术因具有炼焦原料煤资源广,焦炭产量高、质量好等诸多优点而日益受到重视。目前我国捣固焦炉机械结构仍处于比照设计阶段。结构的冲击载荷、应力分布状态等计算方法还不完善,在产品设计过程中存在着许多不确定因素,阻碍了捣固焦炉机械向大型化发展的进程。因此,研究捣固锤、煤饼与侧壁之间相互作用的力学特性及其变化规律,对于大型捣固焦炉机械结构分析及其优化设计具有重要的意义。本文以大连重工·起重集团有限公司生产的5.5米捣固炼焦机为研究对象,为分析煤饼捣固过程中的力学特性,基于LS-DYNA非线性仿真软件,建立了煤饼捣固仿真模型。仿真模型采用土壤模型MAT5 (Soil and Foam)模拟煤饼,充分考虑了煤饼的材料非线性。捣固过程中煤饼的材料参数是不断变化的,每个煤饼的材料参数也是不一样的,因此本文通过正交试验设计,研究了煤质参数对捣固冲击力的影响。选用了一组具有代表性的煤质参数进行了仿真分析,研究了煤饼捣固过程中捣固锤与煤饼、煤饼与侧壁之间相互作用的动态特性。对捣固冲击力和煤饼对侧壁的侧向压力进行了现场实测,实测数据与仿真结果对比表明,仿真计算结果与现场实测结果的一致性非常好,验证了仿真模型的合理性。仿真与试验研究结果反映了捣固过程中的力学特性及其变化规律,可为大型捣固炼焦机结构分析及其优化设计提供依据。