箕斗斗箱装载冲击范围的计算

对箕斗斗箱的装载冲击力进行讨论,仅得到冲击力大小数据不能完成斗箱强度和变形量计算,还必须确定力的作用点。在冲击力讨论的基础上进行了冲击范围的探讨,作为冲击力计算的补充,使得箕斗斗箱的计算更加完整。     

轴向冲击荷载下锚索动力响应特征试验研究

为了研究锚索在轴向冲击荷载下的动力响应特征,选取砚北煤矿冲击地压巷道常用的锚索材料,采用AW-1500微机控制电液伺服试验机和自由落锤冲击试验机进行了锚索静、动载力学性能试验,共设计9种不同能量等级的冲击试验,获得了冲击力时程曲线、冲击力-变形曲线、锚索冲击变形以及吸收能量的特征曲线。结果表明：静载拉伸破断载荷为350.83～356.81 k N,平均延伸率3.49%,冲击载荷作用下锚索承受的冲击力明显大于静载破断载荷,而延伸率明显降低,平均最大降低35.24%,锚索脆性破坏特征突出;锚索变形-冲击力曲线变化过程分为初期震荡阶段、急剧增长阶段以及弹性回弹等3个阶段,冲击能量小于15 000 J时,锚索主要发生弹性变形,锚索冲击力时程曲线峰值点与冲击能量峰值点基本一致,随着冲击能量的逐渐增大,锚索冲击力峰值也逐渐增大,在急剧增长阶段震荡型增长趋势较显著;冲击能量大于等于15 000 J时,冲击能量未达到峰值前,锚索即发生破坏,随着冲击能量的增大,锚索塑性变形变化突出,冲击动能向锚索变形能转化,锚索吸收能量与塑性变形基本成正比。通过对锚索冲击载荷下的力学响应特征分析,可为冲击地压矿井的巷道...     

冲击载荷下锚杆托板及组合构件力学性能试验研究

在冲击地压巷道中,冲击载荷会造成锚杆支护系统构件与围岩相互作用力急剧增加,托板在高作用力下易出现变形破坏。针对上述问题,采用微机控制电液伺服试验机和自主研发的落锤冲击试验装置,对煤矿常用的拱形托板及其组合构件等3种试样进行了力学性能测试,获取试样静载力-位移曲线、冲击力时程曲线、位移时程曲线及变形破坏特征,分析了锚杆托板及组合构件的抗冲击性能。研究结果表明：静载作用下,托板承载力位于228～243 kN,最大变形量14.10 mm,变形呈现拱高降低、四角翘起、连接部位向圆心转移等特征。动载作用下,托板变形均经历拱高降低、四角翘起及压平3个阶段,冲击能量为500～3 000 J时,冲击力时程曲线呈现急剧上升阶段、震荡作用阶段和迅速下降阶段;冲击能量为3 500～5 000J时,冲击力时程曲线呈急剧上升阶段、震荡稳载阶段、震荡上升阶段和迅速下降阶段。随着冲击能量的增加,试样的冲击力峰值均逐渐增大,与静载相比,托板试样的动载荷峰值较大。试样位移时程曲线可分为弹塑性变形和回弹变形两阶段,弹塑性变形阶段变形量与作用时间呈现线性关系,正、反向及组合构件最大形变量平均作用时间占比分别为68.66%、...     

跑车防护装置拦车网冲击载荷的分析与探讨

针对常闭式斜井跑车防护装置中柔性拦车钢丝绳承载终端的强度设计进行了探索,对钢丝绳受到冲击后的冲击力、冲击应力、冲击变形的计算进行了分析和探讨,提出了计算方法,为常闭式跑车防护系统,特别是拦车网及其缓冲装置的设计提供了参考依据。     

打桩机替打环的动力学响应与结构优化分析

基于非线性有限元分析方法,针对打桩机瞬态冲击系统中的替打环进行动力学响应与结构优化分析。分别建立考虑岩土影响与忽略岩土影响的冲击系统模型,通过仿真分析计算,得出冲击过程中替打环的最大弹性变形量、冲击系统稳定时替打环的Mises应力分布以及冲击系统的冲击力变化过程。针对忽略岩土影响的冲击系统,分别采用不同过渡圆角尺寸的替打环进行仿真分析计算,得出冲击过程中各替打环过渡圆角处的Mises应力变化过程、最大主应力、最小主应力。研究表明:在替打环结构设计计算时,采用忽略岩土对冲击系统影响的分析方法更为安全;在冲击过程中,随着圆角尺寸的增大,最大Mises应力逐渐减小,应力范围值逐渐减小。     

两类冲击条件下的冲击力测定和计算研究

冲击是最常见的一种现象。不必要的冲击可以引起材料断裂、机器破损,甚至人体伤亡,需要尽量避免或减少。人类也广泛应用冲击为自身服务．如锻压材料,破碎矿石,建筑打桩等,这种冲击需要强化,以提高工效。但是,由于对冲击力不能直接计算,因此许多工程设计和事故分析过程十分复杂烦琐。因此,直接测定并通过回归分析计算冲击过程的冲击力,对于简化工程设计,防范冲击危害,强化冲击为牛产服务,具有重要的实际和理论意义。本文利用自制的冲击力装置测定了两类冲击条件下的冲击力,并获得计算冲击力的相关数学模型。1测定装置及方法利…     

冲击锤钻凿系统纵向冲击数值模拟

冲击锤的钻进过程是一个高度非线性、大变形、破坏的过程。利用非线性有限元程序LS-DYNA3D 研究了冲击锤钻凿系统的纵向冲击混凝土过程,分析了冲锤不同冲击速度下混凝土的变形及破碎机理,钻凿系统的冲击力,侵入混凝土的位移及冲击力-侵入深度曲线等。结果表明,由于砧子及钎头的反弹,导致冲击锤钻凿系统发生多次冲击现象。在整个冲击侵入过程中,最大冲击力峰值点并不出现在最大侵入深度处。混凝土在气动冲击锤冲击作用下的破碎过程经历4个阶段：弹塑性变形阶段,脆性崩裂阶段,挤凿破碎阶段及卸载阶段。通过LS-DYNA3D数值模拟计算,形象地再现了冲击锤冲击作用下混凝土发生侵入破坏的物理过程,为研究冲击锤与脆性材料的作用过程及冲击锤的优化设计提供了一种有效的分析方法。     

锚杆托板与缓冲垫层组合结构动载力学性能研究

为获取缓冲垫层放置位置及厚度的选取依据,分析了缓冲垫层对冲击地压巷道锚杆支护系统中托板及组合结构抗冲击性能的影响。利用落锤冲击试验装置,测试了托板、W型钢护板和橡胶缓冲垫层等4种组合结构的动载力学性能,得到了试样的冲击力时程曲线、位移时程曲线及变形特征,分析了W型钢护板、缓冲垫层位置及厚度对托板动态力学性能的影响。研究结果表明：托板均经历了拱高降低、四角翘起、拱底面积减小等变形过程。随着冲击能量的增加,试样冲击力峰值及变形量呈增加趋势,冲击力时程曲线可分为初期震荡、急速上升、平稳震荡和迅速下降等4个阶段。与单独托板相比,W型钢护板可降低冲击力峰值、增加试样震荡作用时间、有效保护试样的完整性和提高试样抗冲击性能。通过对比缓冲垫层放置位置及厚度的冲击力峰值、位移量、冲击能量吸收率及托板变形量,得到缓冲垫层放置在W型钢护板与围岩接触面之间时,抗冲击性能更好,其合理厚度在16～18 mm。根据托板静载拱高变形量要求,单独托板可承受约2 500 J的冲击能量,W型钢护板及缓冲垫层组合结构可起到吸能、改善托板承载特性及提高托板抗冲击性能等作用,现场应用效果良好。     

不同冲击波长下恒阻大变形锚杆动力学特性研究

利用改进的霍普金森冲击拉伸实验系统,研究了恒阻大变形锚杆(CRLD锚杆)在三种不同冲击波长(0.6 m,1.0 m,1.4 m)下的力学性能,并与传统强度锚杆的抗冲击特性进行了比较。同时,通过LS-DYNA进行数值分析并与实验结果相互验证。实验结果表明：冲击能量相同,冲击波长与冲击力峰值、伸长量峰值呈负相关。传统强度锚杆每次冲击后都没有明显的伸长,直至发生没有征兆的“脆断”,而CRLD锚杆在冲击过程中产生较为明显的伸长量,不会发生脆性断裂等现象,说明其在受到动力冲击时更容易发生失效,CRLD锚杆由于输出结构变形,减弱了冲击力的作用。     

冲击载荷下锚杆护表构件力学响应规律研究

为了揭示锚杆护表构件的抗冲击力学性能,从而为冲击地压巷道锚杆支护中护表构件的选择提供设计依据,采用落锤冲击试验装置开展煤矿常用托盘及其组合构件力学响应试验研究,分析护表构件的冲击力及变形特征.托盘冲击力时程曲线呈现急剧震荡加载、震荡稳载和迅速卸载3个阶段,冲击力以波动的形式围绕冲击力均值上下浮动;冲击力峰值随托盘面积增...