MT4400矿用卡车A型架的仿真设计

220T级MT4400矿用自卸卡车是胜利露天煤矿运输物料的主要设备。本文利用多体动力学分析了MT4400矿用自卸卡车A型架的前牵引节头及前横拉杆的受力方向与受力的大小,在A型架的有限元模型上加载了胜利露天煤矿最恶劣工作环境下的载荷,通过有限元的计算方式得出A型架应力,并将此应力同A型架实验测试应力做对比,对比结果显示有限元分析结果误差在允许范围里,证明了有限元模型的可靠性;在用此模型进行拓扑优化,将优化过的模型施加约束力进行多环境拓扑优化模型的建立,经过优化的A型架具备最大应力降低20.1%,自身重量降低7.2%,A型架应力均匀分布的特征。     

MT4400矿用卡车A型架的仿真设计

220t级MT4400矿用自卸卡车是胜利露天煤矿运输物料的主要设备。本文利用多体动力学分析了MT4400矿用自卸卡车A型架的前牵引节头及前横拉杆的受力方向与受力的大小,在A型架的有限元模型上加载了胜利露天煤矿最恶劣工作环境下的载荷,通过有限元的计算方式得出A型架应力,并将此应力同A型架实验测试应力做对比,对比结果显示有限元分析结果误差在允许范围里,证明了有限元模型的可靠性;在用此模型进行拓扑优化,将优化过的模型施加约束力进行多环境拓扑优化模型的建立,经过优化的A型架具备最大应力降低20.1%,自身重量降低7.2%,A型架应力均匀分布的特征。     

采煤机滑靴的多工况拓扑优化

使用SolidWorks软件建立采煤机滑靴的三维模型,通过SolidWorks Simulation对采煤机滑靴进行多工况拓扑优化和有限元静力学分析,并将拓扑优化前后的有限元静力学分析结果进行对比。结果表明:优化后的滑靴最大应力略微增加,整体质量降低约30%,在保证滑靴结构强度的同时,有效降低了结构的质量。     

基于ANSYS的钻架模态分析及拓扑优化

建立锚杆钻机钻架的三维模型,利用ANSYS软件对钻架在推进过程中的初始位置进行模态分析,得到钻架模型的前8阶固有频率和模态振型变化。通过静力学分析应力和发生形变的位置,并在此基础上进行拓扑优化,将优化前后的模态进行对比。结果表明,钻架在优化后改善了钻架的动态特性,减轻了钻架的重量。     

WK-75矿用挖掘机履带架有限元分析及结构优化

通过多体动力学分析,确定了履带行走装置中关键部件在平路和爬坡行走过程的受力变化,结合ANSYS有限元分析,得到两种工况下履带架应力、应变和模态振型云图,并在此基础上运用拓扑优化方法对履带架结构尺寸进行了优化。结果表明,履带架在两种工况下均未发生较大的变形,最大应力发生在坡道行驶工况,其数值小于材料需用应力,满足刚度、强度使用要求;履带架的前6阶固有频率在45～95Hz,高于外部激振源频率,不会发生共振现象;拓扑优化后的履带架主要支撑板和肋板厚度有所减小,提高了材料利用效率,优化后履带架刚度、强度和固有频率均可满足使用要求。     

履带架三维结构拓扑优化及ANSYS实现

履带架作为掘进机行走机构的主要部分,它的设计质量将直接影响整机的工作可靠性。首先讨论了结构拓扑优化方法,其次分析了履带架工作过程受力情况,在此基础上提出了基于拓扑优化方法与有限元技术相结合的履带架快速设计方法,提高了履带架的设计效率及其可靠性。     

行星减速器行星架强度分析与结构优化

针对辊压机行星减速器行星架在运行过程中出现强度不足、疲劳损坏等问题,介绍了行星减速器的组成部分,然后对行星架进行受力分析。在此基础上,利用三维建模软件SolidWorks建立了行星架有限元模型,使用有限元分析软件ANSYS对行星架进行有限元分析,并且在保证行星架强度和刚度的约束条件下,以轻量化为目标提出2种新型结构以进行优化设计,优化后的行星架质量减轻了10.98%,为JXG型减速器行星架结构的优化设计提供新的思路与理论依据。     

WYD260矿用液压挖掘机工作装置强度分析与轻量化设计

为减轻WYD260矿用液压挖掘机工作装置质量,采用多体动力学方法,建立了工作装置刚柔耦合模型,分析了工作装置各位置斗杆液压缸挖掘力、铲斗液压缸挖掘力及工作装置强度,在斗杆液压缸最大挖掘力位置,工作装置动臂、斗杆静态应力最大。采用离散元方法,建立了矿山岩石离散元模型,分析了斗杆挖掘工况铲斗的动态挖掘阻力,并分析了工作装置挖掘、举升、回转过程中动臂、斗杆的受力与应力,得到了斗杆最大动态应力与工作装置位置的关系。对比斗杆静态最大应力、动态最大应力,认为最大应力对应的斗杆受力为斗杆最大外载荷。采用有限元拓扑优化方法,施加斗杆最大外载荷,对斗杆进行了结构优化,使斗杆质量减轻了2.3 t。研究结果表明,通过工作装置结构强度分析与拓扑优化方法,能够达到工作装置轻量化设计的目的。     

HY360J型铰接式自卸车车架的设计与研究

以HY360J型铰接式自卸车为研究对象,首先采用均匀化方法理论对多载荷工况下的铰接体进行三维拓扑优化研究,结合盲数理论得出各工况下的权重,进而对铰接体进行拓扑优化,为铰接体拓扑形式的确定提供了理论依据。随后建立铰接车整车装配体有限元模型,并对模型的5种典型工况进行有限元分析。结果表明,在各工况下车架的应力分布均匀,车架结构比较合理。     

掩护式液压支架掩护梁受力有限元分析及其结构优化

以ZY9000/22/55D型大采高综采液压支架作为研究分析对象,利用ANSYS Workbench有限元数值分析软件对该液压支架在不同工况条件下主要构件受力情况进行模拟分析,得到液压支架受力状态下应力分布和位移变化云图,根据其应力变化规律,对受力较小的液压支架掩护梁进行尺寸和拓扑优化,使液压支架的整体结构应力重新分布。通过对优化后液压支架在不同工况下受力情况进行分析,验证优化后的液压支架各构件受力更加均衡合理,支架整体强度和承载能力得到明显改善,证明该优化改进方法合理有效,提高了支架整体支护的安全性。