炉底机械是步进式加热炉的重要组成部分，水梁是炉底机械的主要承重构件，它是步进式加热炉设计的关键。在水梁的结构设计过程中，应用有限元法对水梁进行动力学仿真分析，对进一步了解水梁在工作过程中的应力和变形情况，进而对整个炉底机械进行结构优化，对减轻水梁及炉底机械的重量、减少施工成本、降低运行能耗，均具有非常重要的意义。本文以某步进式加热炉为例，在二维CAD施工图纸的基础上，利用Pro/E三维软件建立了步进式加热炉活动水梁及炉底机械的几何模型，经过合理简化后导入workbench软件进行有限元分析。在分析的过程中，考虑到边界条件的处理与简化，并结合活动水梁在实际工作过程中的典型工况：移动水梁上升抬起工件、移动水梁抬起工件后加速前进，详细地进行了水梁及炉底机械的动力学分析。同时，为了掌握水梁的幅频特性，对水梁结构进行了模态分析，得到水梁的固有频率及相应的振型，检验水梁在运行过程中不会产生共振。从对活动水梁所进行的动力学行为的分析中发现：活动水梁受力不均匀，布置在外部活动水梁所受应力明显大于内部活动水梁，因此可以对内部活动水梁进行轻量化设计。经过仿真分析对比，选出所使用活动水梁的最佳规格。经过轻量化设计的活动水梁重量降低约10%左右，同时可以降低运行过程中的能耗。