基于ANSYS的矿用液压支架的结构优化设计

在对液压支架工作时所受外载荷特性进行分析的基础上对液压支架进行了受力分析,利用CREO三维软件建立了液压支架的整体三维模型并利用Ansys仿真分析软件对其进行了仿真分析,利用仿真分析结果对液压支架的整体结构进行了优化,使顶梁和掩护梁在铰点处的附加力达到最小,极大提升了矿用液压支架的结构强度和工作时的安全性,对确保煤矿生产企业的安全生产具有十分重要的意义。     

ZY12000/28/63D型液压支架柱窝结构的优化

利用有限元分析的方法和理论,将不同结构的薄、厚柱窝对顶梁变形和应力的影响做对比分析,探讨适合大采高、大阻力液压支架的最佳柱窝结构。依据液压支架试验标准GB 25974.1—2010《煤矿用液压支架第一部分:通用技术条件》,选取了大采高液压支架柱窝受力最恶劣的工况———扭转工况进行有限元分析。通过对不同柱窝结构应力的分析及对比,找到了一种更适合大采高液压支架的柱窝结构,同时为改进柱窝结构的强度设计、提高柱窝的力学性能提供了依据和路线。     

基于有限元的液压支架核心结构的力学性能分析

基于有限元法,利用UG三维建模软件建立四柱式支撑掩护支架的三维结构模型来分析液压支架的受力和变形,通过分析和模拟试验,得出整个支架的应力和变形分布以及重要结构件的应力分布和模态状况,并利用图形的方式直观地表现出所有应力分布情况,为后续液压支架的结构优化和设计提供了理论基础。     

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。     

集装箱正面吊变幅机构的铰点位置优化

集装箱正面吊变幅机构是正面吊大臂举升机构的核心,其变幅铰点位置的确定直接影响到整机的性能。通过对变幅机构受力特性的分析,以变幅油缸最大负载最小及变幅液压系统液压冲击最小为优化目标,建立变幅机构三铰点数学模型,采用分层排序法处理多目标问题的优化,利用Matlab粒子群算法对变幅铰点位置进行优化,结果表明优化后的铰点位置提高了正面吊整机性能,为变幅机构参数设计和改善提供了重要依据。     

四柱液压支架结构优化设计应用研究

在对固体充填采矿技术中四柱液压支架的主要类型、基本结构特性及现场应用进行总结分析的基础上,提出了四柱液压支架优化设计的基本原则,并给出了四杆连杆机构等关键结构部件的优化设计方法.进一步阐述了通过改变上杆铰接位置来优化四杆机构,通过加长或缩短顶盖来优化顶盖比的方法;并通过改变捣实结构的长度、铰接位置以及四柱刮板输送机的悬挂高度来实现捣实结构的优化.在此基础上,建立了四柱式液压支架的优化设计过程.实例表明,通过优化四杆机构,充填体的水平顶板间隙、垂直水平间隙、捣固角和捣固头间隙等性能得到了明显改善.根据本工作提出的优化设计方法,确定了顶盖长度,夯实了结构.     

煤矿用液压支架的轻量化设计

在分析了现有液压支架优缺点的基础上,利用Creo仿真分析软件建立了某型矿用液压支架的三维模型,然后利用ABAQUS工程模拟有限元分析软件对其进行静强度的应力仿真分析。根据分析结果得出:该型液压支架中受力较大的部位,并根据分析结果对其结构进行了优化,为矿用液压支架的结构优化提供了理论依据。     

提升液压支架顶梁结构安全可靠性的优化措施研究

针对液压支架在设计结构时存在的设计不完善造成应力集中严重以及成本增加等问题,利用有限元仿真软件分析研究了支架的顶梁结构,仿真出其在该载荷作用下的整体强度。分析发现,应力集中发生于顶梁上的柱窝处,通过优化柱窝高度,可提升液压支架的整体性能,不仅减少了成本,而且柱窝上的应力集中明显下降,增强了耐磨性,在实际的应用中表现出了良好的可靠性。     

两柱式放顶煤液压支架承载特性及其适应性分析

通过对两柱、四柱液压支架的结构特性进行分析,得出了具有不同工作阻力的两柱液压支架和具有相同工作阻力的两柱、四柱液压支架的承载能力.通过对液压支架的能力测试发现,液压支架的结构承载特性决定了其适应性.     

煤矿井下放顶煤液压支架柱窝区结构的优化与仿真研究

针对井下液压支架在受力时柱窝区经常出现损坏、支架压死、柱窝区顶板压穿的异常,利用Hertz接触模型对其受力和载荷分布情况进行了研究,针对性地提出了液压支架柱窝区结构优化的方案.根据实际应用表明,优化后支架柱窝区的力学性能提升了约9.7％,顶梁柱帽的重量降低了约11.5％,底座柱窝的结构重量降低了约13.6％,显著提升了液压支架的工作稳定性和可靠性.