矿井液压支架底座结构的优化设计

以ZF3880/20/30型液压支架的底座为研究对象,通过有限元仿真技术对液压支架底座结构进行优化设计.在提升液压支架底座的最大等效应力的同时,对底座进行减重设计,降低底座的设计制造成本,提升液压支架制造厂商的生产效益.优化后的底座结构最大等效应力增加了4.16％,重量减轻了19.53％.     

基于Workbench的ZC10000型液压支架底座结构强度分析

以ZC10000型液压支架为研究对象,根据液压支架工程图建立三维模型,并根据液压支架的材料属性等创建了有限元分析模型,基于Workbench分析软件计算该型液压支架底座在两种较恶劣工况下应力分布情况,分析计算得到底座在偏载工况下底座最大应力为553.89MPa,在扭转工况下底座位移最大为20.252mm,根据计算结果提出了两条结构优化改进意见,以有效保证液压支架工作安全可靠性.     

ZF8000/20/38型矿用液压支架受力分析及结构优化

以ZF8000/20/38型矿用液压支架为例,在对整体结构进行简要概述的基础上,利用PEO/E和ANSYS软件建立了该型号液压支架的有限元模型,对ZF8000/20/38型矿用液压支架工作时的受力情况进行了详细分析.应用结果表明,顶梁侧边部位出现了明显的应力集中现象,甚至超过了材料的许用应力值,同时顶梁部位的位移变形也很大.结合实际情况对顶梁不同区域的钢板厚度进行优化,再次建模分析后发现顶梁的最大应力值和最大位移变形量分别由优化前的853.89 MPa降低到了 352.67 MPa,18.812 mm降低了到了 10.676 mm.     

矿用液压支架掩护梁的受力分析及结构优化

掩护梁是液压支架重要的承力结构件,工作中容易因为受力过大而引发故障问题.以ZY4000型液压支架为例,开展了液压支架掩护梁结构的受力有限元分析研究,结果发现,掩护梁工作时存在显著的应力和位移变形集中现象,应力和位移变形最大值分别为858.89 MPa和18.812 mm.通过对应力和位移变形较大的部位增加厚度及较小部位减小厚度的方式,对掩护梁进行结构优化改进,优化后掩护梁的最大应力值降低到338.64 MPa,使其结构使用寿命提升了20％以上,对提高液压支架的作业安全性具有重要作用.     

矿用液压支架掩护梁的受力分析及结构优化

掩护梁是液压支架重要的承力结构件,工作中容易因为受力过大而引发故障问题.以ZY4000型液压支架为例,开展了液压支架掩护梁结构的受力有限元分析研究,结果发现,掩护梁工作时存在显著的应力和位移变形集中现象,应力和位移变形最大值分别为858.89 MPa和18.812 mm.通过对应力和位移变形较大的部位增加厚度及较小部位减小厚度的方式,对掩护梁进行结构优化改进,优化后掩护梁的最大应力值降低到338.64 MPa,使其结构使用寿命提升了20％以上,对提高液压支架的作业安全性具有重要作用.     

快速掘进自移式临时支架的支护性能与液压特性分析

针对煤矿快速掘进系统设计了一种液压自移式临时支架,扩大了临时支架的最大支护面积。通过岩土分析软件FLAC 3D构建掘进巷道模型,基于ANSYS对临时支架支护性能进行数值仿真分析,发现临时支护支架在巷道载荷的作用下,竖直方向最大位移为6.6 mm,最大应力为96.9 MPa,小于材料的许用应力值。将巷道与临时支架相互作用载荷作为液压系统负载,基于AMESim对临时支架进行液压特性研究。仿真结果表明,临时支架左右两侧液压立柱的位移和流量变化趋于一致,满足液压立柱同步支撑的要求。系统性研究了支护性能与液压特性,验证了该临时支架应用在快速掘进工作中的可行性与先进性。     

基于有限元法的固体充填液压支架底座结构参数优化

为提高固体充填液压支架底座的强度和可靠性,以ZZC8800/20/38型六柱支撑式固体充填液压支架底座为研究对象,在满足强度要求的前提下,以减小底座质量和变形位移为优化目标,利用三维建模软件建立了底座的有限元模型,采用有限元法,在ANSYS Workbench软件中进行有限元分析,通过观察应力云图,选择液压支架底板厚度、外侧主筋板厚度、内侧主筋板I厚度、内侧主筋板II厚度为变量,对液压支架底座结构参数进行优化。结果表明,优化前后底座应力集中区的应力和变形位移变化不大,但是底座的质量明显减小,其质量减小了334.7 kg,也同时改善了底座的强度分布不均现象。     

多工况下矿用液压支架承载性能分析及优化

液压支架工作环境较为恶劣,对其承载性能具有较高的要求.液压支架的应力存在不均性,对于液压支架使用性能影响较大.选取液压支架三种典型的工况,采用有限元分析的方式对其应力分布进行分析,采用SolidWorks对支架的主体结构进行优化设计,优化后的液压支架最大应力有所降低,应力分布不均性有所减少,总体提升了液压支架的性能.     

矿井液压支架结构静力分析及有限元优化设计

采用ZZ10800/22/45薄基岩液压支架顶梁参数化有限元模型,由ANSYS Workbench建立。应力和位移的分布通过两端负载工作状态的静态分析得到。根据有限元计算结果,优化的数学模型开发了液压支架顶梁,并基于目标驱动进行了计算优化(GDO)来提出一个轻量级的设计。表明轻量级的影响设计是显而易见的,因为优化计划是根据实际工作条件进行比较的有限元检查验证。     

ZY9000/22/45D型掩护式液压支架掩护梁多工况分析及优化

以ZY9000/22/45D型掩护式液压支架掩护梁为研究对象,用SolidWorks建模,利用有限元分析软件ANSYS Workbe nch针对掩护梁在具体工况下的分析,得出应力云图与位移云图,找到其应力应变的规律。对受力不大的掩护梁进行尺寸优化,使支架的结构更加合理。对优化后的结构进行工况分析,验证了改进之后的液压支架整体及部件所受的应力相比于之前有所改善,证明改进方法可行,提高了安全性。     

液压支架应力测试研究及有限元分析

以ZF5000/16/28型放顶煤液压支架为研究对象,介绍了利用试验台模拟实际工况对液压支架进行应力测试的方法,对比了动态应变仪和静态应变仪数据采集的差异 ;同时,利用Ansys workbench有限元分析软件对液压支架进行仿真,得出了危险部位的应力分布.对比测试结果与计算结果,相互校验了方法的准确性,为液压支架的优化设计提供了参考.     

大型复杂结构件的计算机辅助工程分析

本文为研究大型复杂结构件的空间力学分析和结构有限元分析,以液压支架顶梁为例,采用Pro/E建立三维模型,导入ANSYS中进行结构分析,最后给出该结构件的应力和位移等值线图,并根据结果分析提出合理建议.     

基于ANSYS的大采高液压支架的优化分析

利用有限元分析软件ANSYS对大采高液压支架在顶梁受扭转载荷且底座两端受载的工况进行分析,发现在该载荷下大采高液压支架顶梁和底座应力分布较为严重,其中最大应力发生在大采高液压支架顶梁与垫块连接处。因此,对该处进行结构优化,再次分析后发现,大采高液压支架应力分布基本不变,但是最大应力却得到显著降低,这为后续大采高液压支架的设计奠定了基础。     

ZY10800/28/63D型液压支架底座的强度计算与对比分析

以ZY10800/28/63D型液压支架底座为研究对象,对其采用底座平面力系计算软件和三维有限元算法进行了理论计算,并在支架型式试验过程中检测结构件关键点的应力试验值.对理论计算值和试验值进行对比分析可知,在液压支架设计过程中应用底座平面力系计算软件和有限元分析软件是准确和可靠的.     

液压支架关键部位数值模拟研究

利用数值模拟软件对液压支架整体受力情况进行研究,发现在顶梁偏载工况下与立柱接触的顶梁柱帽位置出现最大MISES应力值为608.8 MPa,最大位移为7.59 mm;而在顶梁扭转工况下顶梁上最大应力值为整机中的最大值,为750 MPa,最大的变形量为13.1 mm,同时通过对虚拟焊接下MISES应力值与一体化处理下焊缝应力值进行比较,确定了液压支架薄弱位置,为设备优化提供一定的保障。     

基于UG的液压支架推移框架的有限元分析

以综采工作面ZY5600/20/42型液压支架推移框架为研究对象,通过数值受力分析,得到了液压支架在俯采、仰采时,煤层的局部倾角达20°以上时,这3种工况条件下推移框架所受负荷情况。接着应用UG有限元软件建立了推移框架的有限元模型,通过施加3种不同工况条件下的载荷,分别得到3种推移框架的Vomises应力云图与位移云图。通过有限元分析,得到了推移框架在工作面各种工况条件下的薄弱部位,为其进一步改善结构、提高使用寿命提供了一定的理论依据。     

两柱掩护式放顶煤液压支架力学性能分析

针对浅层煤层的基础薄、层松、厚、工作间隙大、易于下陷等特点,采用空间力学分析和有限元分析方法,对ZFY12 000/25/42D双层柱水力保护煤顶洞穴进行了研究,将两个用于上部煤洞的水力保护柱为研究对象,运用ANSYS Workbench对液压支架进行机械仿真分析.通过比较不同的模拟结果可以看出,支撑架的位移和应力趋势相同.     

矿用液压支架的整机有限元分析与加载试验

探索了某型液压支架在恶劣工况下的应力应变情况,应用有限元分析软件对该液压支架进行了整机有限元分析。根据煤炭行业标准MT312-2000规定的矿用液压支架试验检测标准,对整机进行了贴片应力测试,并将测试采集数据与有限元分析结果进行了比对。研究结果表明,有限元分析结果与试验结果吻合度较高,为液压支架的设计、制造及结构优化提供了理论与试验依据。     

6.2m液压支架双耳连接头的有限元数值仿真

为了提高液压支架双耳连接头的强度和使用性能,并且较好地识别出双耳连接头的危险位置及应力状况,针对液压支架双耳连接头进行了有限元分析,得到其位移和应力云图,使其在设计过程中就能得到改善,从而保证液压支架与刮板机连接的可靠性。     

基于ANSYS的偏载条件下液压支架仿真研究

井下液压支架的失效大都由于支架本身承受偏载作用力所引起。针对液压支架偏载条件下的液压支架整体进行结构分析,研究液压支架在恶劣工况下的响应。首先,对于液压支架及其井下所受的偏载工况进行了详细介绍。其次,在ANSYS Workbench中对各个部件进行单独建模,带入空间力系分析结果进行有限元分析。最后,建立起ZY20000液压支架整体分析模型,深入研究针对偏载试验不同的边界条件对其受力分析的影响。研究结果表明:液压支架在偏载条件下,最大应力发生在支架顶梁承受偏载压力附近。该研究结果为液压支架结构优化设计提供了理论基础。