MBG2745机制砂棒磨机结构分析#br#

利用有限元软件ANSYS Workbench 17.0，对MBG2745机制砂棒磨机回转体的筒体与端盖结构在物料作用下进行了应力应变分析。有限元分析表明，棒磨机端盖应力最大处为环带处，该处出现应力集中现象，筒体应力最大处为法兰焊缝处。端盖的最大应力为35.449 MPa，筒体的最大应力为29.605 MPa，均满足强度要求。     

凡口铅锌矿深部矿床地应力测试

采用应力解除法测试了凡口铅锌矿深部矿床-550m中段和-650m中段两个测点的地应力，分析计算了地应力的大小和方向。其结果表明：凡口矿深部矿床地应力场为构造应力场，3个主应力均为压应力，最大主应力为近似水平应力，其方向基本与矿体走向平行，最大主应力与垂直应力比值在1．02～1．7之间。     

振动磨支架的动载荷分析

将振动磨支架简化为单自由度理想的力学模型，通过应力分析建立支槊在激振力和静载荷作用下，危险截面上的最大动应力方程以及在对称循环的交变应力下支架的疲劳强度。理论和实践证明，支架在动载荷作用下最大应力明显增加，强度削弱，在交变载荷下危险截面容易出现疲劳裂纹。本文为振动质体的设计提供借鉴。     

深部高应力矿井原岩应力测试与生产影响分析

本文通过应力解除法在郭屯煤矿巷道中选取了4个测点,进行原岩应力测试,分析原岩应力分布规律以指导矿井更加安全高效的生产。结果显示:最大主应力为水平应力,方向为119.03o～122.01o;工作面巷道掘进方向与最大水平应力已接近垂直,水平应力对巷道围岩控制和底板破坏深度影响严重。     

某地下矿山顶板诱导崩落最佳爆破延时时间取值研究

采空区顶板诱导崩落爆破延时时间的合理选取可以有效提高诱导崩落效果。为了确定采空区毫秒延时爆破的最优延时时间，在分析了诱导崩落的技术原理之后，以延时时间为切入点，结合某地下矿山实际 情况，建立了诱导崩落爆破数值模型，运用LS-DYNA有限元分析软件模拟了延时时间分别为20、35、50 ms下的爆炸过程，得到爆炸过程的应力云图以及各观测点有效应力随时间的变化曲线。模拟结果显示：顶板中心 部分的最小有效应力最大值受爆破延时时间影响，其中顶板两端最大有效应力最低时对应的延时时间均为35 ms。当以最大有效应力值与矿岩抗压强度的接近程度为评判依据时，分析得出预裂爆破与崩顶爆破之间的爆 破延时时间取20 ms时诱导效果最好。通过对比分析各观测点的有效应力变化情况并结合上述分析，确定延时时间为20 ms时诱导崩落效果最优。研究结果可为采用诱导冒落法开采的矿山爆破参数优化提供参考。     

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。     

冻结立井井壁早期温度应力计算研究

介绍了冻结井筒井壁温度应力研究现状,分析了井壁早期温度应力的产生机理;基于热弹性理论,建立了矿山冻结立井井壁早期温度应力计算模型,推导了井壁早期温度应力和应变计算公式;通过算例分析,环向和竖向温度应力以及环向温度应变与温度变化分布相关,环向温度拉应力最大达到27.62 MPa,最大环向温度拉应变为196με,说明井壁设计不能忽略温度应力的影响。     

无极绳单轨吊行进装置的有限元分析

以无极绳单轨吊行进装置为研究对象,利用有限元分析软件ANSYS Workbench对其在平进、上坡和下坡3种工况下进行线性静态结构分析,得出了相应的总体变形和等效应力云图,通过分析不同工况下的应力和位移云图,得出了主板上所受最大应力与最大变形及其对应的区域,为行进装置的结构设计提供了参考依据。     

井下巷道一侧煤帮的垂直应力分布——弹性基础研究法

本文假设煤层顶板为梁，煤层为弹性基础，应用弹性基础梁理论描述了巷道一侧煤帮的应力分布，通过采用不同的参数得出一个合理的变量，并分析了其影响因素。如果条件满足，此法就能算出应力分布状态，然而，对于最大应力超过弹性范围或有底臌的巷道，此法不能得出正确的结果。     

潞宁煤矿深部巷道原岩应力分布规律研究

针对潞宁煤矿深部巷道地质条件复杂等问题，文章通过原岩应力原位测试技术开展相关测试。结果表明，潞宁煤矿深部巷道原岩应力场为最大水平主应力主导型应力场。文章分析了潞宁煤矿深部巷道最大主应力与最小主应力之差与垂直主应力的比值等不同侧压比及最大剪应力随埋深变化规律，为潞宁煤矿巷道布置及支护设计提供可靠基础参数。     

EBH-120掘进机铲板有限元分析

针对EBH-120掘进机铲板的3种典型工况,以铲板设计参数为依据,采用Cosmos对铲板进行了有限元分析,得出其在不同工况下的应力和变形云图,结果表明,铲板在工作过程中应力分布不均,存在应力集中现象,最大应力集中在与机架、油缸联接的销孔座处,最大变形发生在铲板的前沿处,提出应采取增加销轴及销孔座尺寸、增加过渡圆角等措施,降低销孔座应力集中处的应力值,为该机的改进设计提供了指导,也可为类似设计提供参考。     

煤矿瓦斯抽排井套管强度校核计算方法探讨

近年来在煤矿安全生产中瓦斯抽排井得到越来越广泛的应用。这类井施工周期长、难度大、要求高,再加上套管直径大、总质量大、施工和套管的成本费用也很高,据所掌握的工程资料,国内已有数口井在施工过程的不同环节发生了不同形式的套管挤毁事故,造成整井报废,损失惨重。以某瓦斯抽排井下套管过程中工作套管发生严重挤毁事故为例,对其受力情况进行了深入分析,并在此基础上对大直径套管三轴应力强度校核计算方法作了详细论述。通过与传统单轴应力强度计算方法进行对比分析认为,套管三轴应力强度计算结果更准确科学,采用三轴应力强度计算方法指导前期套管设计,工程质量更加安全可靠,值得推广应用。     

不同几何特征结构面岩体冲击动态响应的数值模拟研究

为研究结构面几何特征不同时的岩体冲击动态响应,借助ABAQUS分析平台进行了数值模拟研究。建立三组平面应力状态模型,模拟冲击荷载作用,分析结构面几何特征厚度、长度、曲率变化时,应力值在特定路径上的衰减规律,应力值、应变能的变化情况。结果表明:在以端部起点竖直向下的分析路径上,Mises应力值以所拟合的函数关系式衰减;随着结构面厚度的增大,下部分析点处的应力值水平有所降低;随着结构面长度的增加,可以在应力云图中观察到应力波的透射现象;随着结构面曲率的减小,两端分析点的应力值上升速度增大,应变能与应力值变化趋势保持协同。由此可知:在所选分析路径上,应力值以特定的函数关系式衰减;结构面几何特征厚度、长度影响结构面下部的应力值的增减;曲率影响结构面两端的应变能聚集快慢。     

矿山深部工程FLAC3D初始地应力场生成的速度-应力边界法

初始地应力场是工程稳定性数值模拟分析的基础。已有较多的岩石地下工程稳定性模拟证明,在FLAC3D模拟时常用的速度边界法和快速应力边界法可以生成与实际较为一致的初始地应力场;但对于矿山深部工程,利用这2种边界条件加载方法,则模拟结果分别存在“地应力与实际不符”、“边界条件施加困难和浅部区域地应力与实际不符”的问题。针对这些问题,综合前述2种边界条件加载方法的优点,提出了矿山深部工程FLAC3D初始地应力场生成的“速度-应力边界法”,探讨了模型速度边界条件与应力边界条件加载范围的确定方式,通过算例分析验证了“速度-应力边界法”生成初始地应力场的合理性。研究表明：采用“速度-应力边界法”构建的矿山深部工程数值计算模型,可以通过多次试计算的方式确定速度边界条件与应力边界条件的加载范围;生成的初始地应力场与矿山深部工程地应力实测数据基本一致;解决了前述2种边界条件加载方法存在的问题。研究成果可为矿山深部工程的数值模拟分析提供参考。     

A simplified testing method for stress-induced of tunnel surrounding rock

A simple testing method for secondary or induced stress of surrounding rock was presented by laboratory experiment, numerical simulation and in situ testing based on the basic principle of the historical stress restoring method. First, stress equivalent coefficient, which key coefficient of stress restored testing, was obtained by laboratory experiment. Second, experimental results were examined using 3D finite element numerical analysis and the influence factors were analyzed by 2D finite element numerical analysis. The correctness of induced stress measuring results in situ for highway tunnel were proved by elastic mechanics theory solution and single-hole stress rescission method. The new simple method of induced stress measuring has important practical value for underground engineering induced stress field analysis.     

松软煤层宽煤柱沿空巷道高应力显现规律及机理研究

结合藻渡煤矿N2103工作面发生的高应力显现规律,分析了高应力与工作面采动之间的联系;综合钻屑法和数值模拟法,共同分析了采动应力的影响区域,认为巷道经历的实体煤掘进阶段、极限平衡区阶段和采空区阶段3个阶段中,应力集中由超前支承压力和侧向支承压力共同作用;结合工程实践分析,造成高应力显现的力源主要来自于采空区侧向和超前采动应力的叠加影响,还受到工作面上方顶板的运移、垮断影响。基于理论分析及现场实测结论分析可知,藻渡煤矿N2103工作面回风巷动压载荷是由超前开采动应力、采空区侧向应力形成的宽煤柱弹性区的集中静载荷和采空区边缘覆岩活动引发的集中动载荷叠加而成。     

煤矿井下小断层的应力场分布数值模拟研究

从理论和数值模拟两方面分析了煤矿井下断层的力学特征,给出构造应力场的微观解释,并根据断层形成的力学模型描述了主应力轴与剪断面的相互关系。在理论分析的基础上运用数值模拟软件FLAC3D分别建立不同角度的断层,并对断层面附近应力场进行了模拟,得到断层端部应力集中程度、断层中部应力、原岩应力、断层倾角等因素的相互关系。对理论分析和模拟结果进行了对比,并根据煤与瓦斯突出综合假说,结合贵州某矿实例分析了断层附近突出高发的原因和应对策略。     

基于ANSYS的LTZ型带制动轮弹性套柱销联轴器的应力分析与优化设计

运用基于ANSYS的结构应力分析与优化设计技术,利用ANSYS参数化程序语言(APDL)编写程序对LTZ5型带制动轮弹性套柱销联轴器的输入端半联轴器的初始结构进行了有限元应力分析,并根据应力结果进行优化设计,得出了该半联轴器的优化结构。     

柱状药包爆破应力波时空衰减规律

柱状药包爆破产生的应力波在岩石介质中的传播规律,是进行爆破理论分析和装药结构设计的重要基础,但是目前柱状药包爆破应力波传播规律仅限于简单的叠加求解。基于球状药包爆破应力波的时空衰减规律,利用现有应力波在岩石介质中的衰减规律与数值模拟相结合验证,得出了较为合理的柱状药包爆破应力波衰减规律。指出柱状药包爆破产生的应力波在炸药传播方向存在递增现象,且柱状药包爆破产生应力波的作用时间相比球状药包有所增加。     

蒸汽冷凝管壁残余应力分析

采用盲孔法现场测试残余应力和数值仿真分析相结合的方法研究超临界发电机组蒸汽冷凝管焊口部位的应力状态,为爆管事故原因分析提供依据。管屏拼装过程中焊接和强制对口等因素所产生的残余应力和工作应力叠加,部分管口会处于较高的应力水平,有时甚至会超过其屈服强度。同时依据现场应力检测和数值模拟分析,对蒸汽冷凝管壁开槽处理效果进行了分析论证。