液压钻机钻架可靠性设计研究

钻架是液压钻机的关键部件,承载着各部件的重量,而且是液压凿岩机钻进的运动导轨。其多因磨损而导致定位不准和复杂工况下强度刚度不够而失效。基于轻量化设计理念,结合钻架失效形式的分析,提出了折弯件钻架设计方法;分析液压凿岩钻机的典型工况,确定典型工况的边界条件,利用ANSYS和ADAMS建立刚柔耦合模型,分别对钻架进行强度刚度分析和模态分析。研究结果表明折弯件钻架用材少、重量轻,强度刚度能够满足复杂工况要求,因磨损而导致定位不准等问题的维护也更简单,验证了折弯件钻架的可行性。     

矿用多功能车提升架的动强度研究

基于COSMOSWorks有限元分析平台,建立了多功能车提升架的有限元模型,通过提取恶劣工况下提升架的动态极限载荷,完成了提升架的动强度研究,获得了提升架应力场分布云图,确定了提升架受力的最危险位置;通过改进,提升架危险部位的强度提高了20%,分析结果表明,提升架的动强度和刚度可以满足实际工作需要,保证了提升架的可靠性。     

煤矿用搅拌车车辆摆架验证分析

建立搅拌车前轴摆架模型,利用SolidWorks Simulstion有限元分析平台,针对摆架最恶劣的工况,提取其所受瞬间最大静态载荷,分析验证所设计摆架强度是否满足车辆使用工况。分析结果表明,所设计的搅拌车前轴摆架的刚度和强度能够满足车辆的功能需求,为车辆安全行驶提供了数据支持。     

基于Pro/mechanica的矿用卸载传动架优化设计

运用Pro/E中的Mechanica模块对某型号矿用卸载传动架进行了结构静力学分析和优化设计,保证了卸载传动架在井下运行的强度和刚度要求,为矿井的正常生产和安全提供可靠性保障。     

液压支架管料代用的可行性分析

用薄壁管料代替液压支架厚壁管料 ,通过计算验证材料的强度和刚度 ,并分析其安全系数和成本     

SGW—40T刮板输送机机头架结构改进

在分析SGW—40T刮板输送机机头架事故的基础上,提出了一种新颖的以横梁起刮板和分链器作用的导链装置,井下使用表明可避免卡链并提高机头架的强度和刚度。     

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。     

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。     

大型自移动破碎站入料臂钢结构仿真分析及结构评价

为探讨大型自移动破碎站入料臂钢结构设计的可靠性,根据入料臂钢结构的几何和受力特征,建立数值仿真模型,对正常气候、恶劣气候、暴风来袭、碰撞及堵料工况下的力学行为进行仿真分析,并对入料臂钢结构的强度、刚度及稳定性进行结构评价。结果表明:在各种工况条件下,整体钢结构的强度、刚度及稳定性符合要求。     

PZCB—1400t／h半移动式破碎站房架的强度,刚度和稳定性分析

对PZCB－1400t／h半移动式破碎站房架进行了强度、刚度和稳定性分析，根据分析结果对原设计进行了修改.     

晋城无烟煤结构面剪切参数的试验测定与估算方法

为研究晋城无烟煤的煤体结构面剪切强度及相关参数,通过对取自寺河煤矿3号煤层的含结构面煤体试样进行不同法向应力下的直剪试验,并对结构面形貌进行三维摄影测量,得到了剪切强度的试验值及估算值。试验结果表明:在低法向应力水平下,煤体结构面的法向刚度取值为13. 0～39. 2 GPa/cm,剪切刚度取值为3. 1～26. 6 GPa/cm,中等法向应力水平下,煤体结构面的法向刚度取值为13. 8～62. 0 GPa/cm,剪切刚度取值为4. 3～18. 2 GPa/cm,煤体结构面黏聚力平均值0. 67 MPa,峰值摩擦角平均值37°,同时结构面法向刚度、剪切刚度、剪切强度都随法向应力增大而增大,实验结果可为数值模拟中参数的选取提供一定参考。对比估算剪切强度值与试验剪切强度值表明,运用JRC-JCS模型能较好的预测煤体结构面剪切强度。     

矿用防爆拖挂吊车挂缆车的静态有限元分析

根据DTY-50/120型防爆自行电缆拖挂吊车的设计要求,利用三维软件建立挂缆车的模型。通过有限元分析软件对挂缆车的模型进行网格划分和加载,并对挂缆车进行了强度、刚度和静力分析。结果表明该挂缆车的外挡板强度和刚度不足,与底板连接处的强度也不够,同时内挡板孔的强度也不够,需进行一定的热处理及在连接处要增大过渡圆角半径和加厚外挡板等改进措施,以确保挂缆车在井下安全可靠的运行。     

轨道衡称梁的优化设计

以质量最轻为目标函数,在满足强度和刚度的条件下,采用优化设计方法对轨道衡称梁进行了优化设计。在模型建立中考虑了钢轨对称梁的影响。结果显示,强度在设计中与刚度具有同等重要地位。     

预应力全长锚固锚杆抗剪作用分析

通过有限差分软件FLAC3D模拟计算了预应力全长锚固锚杆抗剪作用,着重探讨了围岩强度、锚杆以及预紧力对节理面抗剪性能的影响。模拟结果得出:节理的抗剪性能受到围岩强度的显著影响;加锚节理的抗剪性能由于锚杆与围岩组成的系统抗剪刚度提高,使得节理的抗剪强度提高;预紧力的施加一方面提高了支护系统的刚度,另一方面使得锚杆轴向力相对于节理面法向分量增加,提高了节理的抗剪性能。     

水泥环弹性模量和厚度对套管外挤载荷影响的理论研究

针对水泥环弹性模量变化对套管强度是否有帮助的讨论,采用弹性力学分析方法研究了水泥环弹性模量对不同性质地层内套管外挤荷载的影响规律。研究认为,在岩性较软的地层,应选用刚度较大的水泥环,可帮助套管抵卸一部分载荷;在地层岩性较硬时,选用刚度小的水泥环有助于提高套管抵抗外挤载荷能力。理想的水泥环特性应为高强度、低刚度。其机理是利用高强度抵御地层载荷、低刚度降低载荷传递系数,从而达到保护套管目的;单纯增加水泥环的厚度不一定能够改善套管的受力情况,只有当水泥环弹性模量大于一定值后,加大其厚度可改善套管的受力状况。因此,在实际现场中,应根据具体的地层情况,调整水泥浆特性,达到最好的固井效果。     

重型煤矿转载机大扭矩转子中心套结构分析

为校核某型重型煤矿转载机关键部件受大扭矩时的结构强度,使用有限元方法对转子中心套进行结构分析,得到转子中心套在5 300 Nm大扭矩作用下的变形量与应力。计算结果及试制样品表明,转子中心套有足够的强度和刚度。     

基于颗粒流理论的充填体细观参数敏感性分析

基于颗粒流理论,借助PFC程序建立充填体试样模型,进行单轴压缩数值模拟试验,利用控制变量法分别对充填体试样平行黏结强度、颗粒刚度比、颗粒级配、摩擦系数等细观参数进行敏感性分析,研究以上细观参数对充填体力学特性的影响。研究结果表明：平行黏结强度主要影响充填体强度,对其弹性模量影响较小;颗粒刚度比变大会使颗粒间的刚性接触效应增加,从而削弱平行黏结作用,试验过程中会出现试样产生张拉破坏;摩擦系数对充填体试样强度影响较大,摩擦系数越大,颗粒之间的胶结力越大,试样在发生破坏后残余强度越大;平行黏结强度对充填体单轴抗压强度影响最大。研究成果对充填体抗压强度、弹性模量等宏观参数与细观力学参数的匹配具有指导意义,可为后期细观参数的调试和建模奠定基础。     

基于有限元分析的NG3252自卸车货箱改进设计

针对某重型自卸车货箱在使用过程中由于自身刚度不足造成的侧板变形的问题及减重设计的需要,对其进行了改进设计。首先通过运动学仿真获得货箱处于最大受力状态的位置,利用该位置作为边界条件对货箱进行有限元分析,通过提高货箱底架的抗弯刚度减小侧板的倾斜变形。改进后的货箱保持原有的强度同时刚度提高。     

裂隙岩体注浆后结构面粗糙度及刚度变化分析

节理面是控制岩体特性的一个重要因素,为改善岩体物理力学特性,工程中经常采用注浆加固的手段。研究了节理面JRC-JCS模型,并在此基础上对注浆前后的岩体节理面进行了相应的对比试验研究。研究表明：注浆后节理面JRC比自然节理面有较大的提高,同时增长趋势随法向应力的改变而改变,裂隙岩体注浆后裂隙面的刚度及抗剪强度参数得到相应的改善,其中刚度参数的改善更为明显。上述研究成果从试验及理论分析的角度进一步证明了裂隙岩体注浆加固后强度提高的机理。     

基于ANSYS的数控铣床立柱数值模拟分析

利用ANSYS有限元分析软件对某型数控铣床进行数值模拟,计算不同受力工况下铣床立柱的变形和应力,分析了立柱的刚度和强度。同时进行了对应工况下立柱的电测实测,将立柱应变的数值模拟数据与实验数据做了对比分析,结果表明实验实测与有限元分析基本一致,模拟结果可为铣床立柱的设计提供参考,并指明该型数控铣床立柱的强度与刚度均远远满足工艺要求,有必要做进一步的优化设计。