直拉式單晶爐是采用直拉法（M3）生產(chǎn)無位錯硅單晶的重要設備，目前世界上80%以上的硅單晶錠的生產(chǎn)采用直拉式硅單晶爐"隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對設備要求裝料量大于250kg,拉制硅單晶直徑大于300mm(12英寸)，因此晶體的生長時間長，通常大于50h，對設備的穩(wěn)定性要求高，而設備的結(jié)構(gòu)是設備的基礎，其設備的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性對整個晶體生長拉晶過程有重要的影響"直拉式單晶爐結(jié)構(gòu)的靜力分析是整個結(jié)構(gòu)分析的基礎。目前最常用也最有效的結(jié)構(gòu)分析方法就是仿真，通過模擬實際工作環(huán)境，了解可能出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)問題，從而進行改進。而有限元等數(shù)值分析理論與計算機結(jié)合，出現(xiàn)了一大批可以進行各方面仿真的大型軟件，它們?yōu)樵O計階段進行模擬仿真提供軟件支持。在進行結(jié)構(gòu)分析和設計中，很多時候需要具體部位的宏觀載荷值"通過實驗的方法獲取的宏觀力較為準確，但在受到條件限制而無法通過實驗測出宏觀力時，往往根據(jù)材料力學方法，采用估算的方式，將載荷平均或按一定經(jīng)驗分配來獲得近似結(jié)果，導致誤差較大。本文通過仿真分析的方法對直拉式單晶爐部件進行結(jié)構(gòu)分析，采用有限元法的件分析獲得微觀的應力分布，根據(jù)微觀應力與宏觀載荷間的關系，從微觀應力理論上準確的計算出宏觀載荷"。

    直拉式單晶爐的基本結(jié)構(gòu)由機架和爐室兩大部分組成，機架作為設備的主體支撐部分，其結(jié)構(gòu)性能十分重要。本文以直拉式單晶爐為研究對象，建立了機架部分的有限元模型，采用軟件對其進行靜力分析，同時利用該分析結(jié)果和軟件提供的強大后處理功能，從微觀應力分布中提取計算出底座下各墊鐵的宏觀載荷情況，對單晶爐靜態(tài)特性進行判定，為改善其結(jié)構(gòu)性能提供了依據(jù)。