基于Ansys的SL750采煤机机身强度分析

以SL750采煤机为研究对象,针对其机身结构载荷分布情况,建立SL750采煤机机身受力模型,通过Ansys有限元方法计算采煤机机身变形量及应力分布情况,拟合采煤机工作状态下机身变形量曲线及等效应力分布云图,对比分析机身组成结构及工况下应力及应变分布,分析数据显示:SL750采煤机机身结构设计合理,工况下具有较好的刚度和强度,最大变形量约为2.21 mm,出现在牵引部泵站腔体侧壁;最大应力约为208 MPa,出现在前牵引部联接支撑腿的根部。此计算结果对于国内中厚煤层大功率采煤机研发具有一定的参考价值。     

大型跳汰机机体有限元分析

为更好地指导跳汰机大型化过程中的机体设计并检验当前设计的合理性,以现30 m2三段跳汰机为研究对象,通过理论计算得出机体空气小庙内的低压风风压以及机体的许用疲劳应力,并以此为基础进行了有限元分析。结果表明：考虑安全系数,空气小庙内的低压风风压为35 427.6 Pa,机体许用弯曲疲劳应力为214 MPa;此条件下,当跳汰机机体钢板厚度为8 mm,且间隔750 mm加设筋板时,机体最大等效应力为69.7 MPa,最大变形为0.9 mm,机体结构安全,满足强度和刚度要求;若跳汰机大型化过程中,机体受到的空气压力变化较小,那么只要间隔一定距离加设筋板,机体就可以满足强度和刚度要求。研究结果为跳汰机进一步大型化提供了一定的理论支撑。     

刨运综采机组推移机构设计及有限元分析

为实现急倾斜薄煤层刨运机组的机械化开采,依据采煤工艺,提出了和刨运机组配套的推移机构的方案。该方案满足了薄煤层的过人空间,并为刨运机刨煤提供可靠动力。根据实际需要,设计了推移千斤顶和摇摆千斤顶的结构,计算出2种千斤顶的推力和拉力。利用三维建模软件建立推移机构实体模型,对实体模型进行强度有限元分析,分析结果表明,推移机构所受最大应力为253.4 MPa,安全系数超过1.2倍,最大变形量为1.181 mm,变形量较小。     

大规格链条磨损跑合试验台设计及有限元分析

设计了一种新型大规格链条磨损跑合试验台,并对其系统平台和滑动平台进行了研究分析。所设计的试验台采用燕尾槽导向,T形槽配合液压缸带动梯形螺栓自动松紧,在保证了结构强度和加载精度的同时,提高了张紧力和测试效率;继而采用ANSYS Workbench软件对系统平台和滑动平台进行了仿真分析。结果表明:滑动平台的最大变形量发生在链轮边缘,最大变形量为0.179 mm,变形量小于2 mm;系统平台的最大应力集中在螺栓尺寸突变处,应力值为234.38 MPa,小于其许用应力392.5 MPa。该试验台结构合理,满足强度和刚度的设计要求。     

无极绳单轨吊设备起吊梁的结构设计与分析

综合起吊梁的运行工况、受力特点等因素进行梁体的结构设计,验证各部件结构强度及刚度能否满足安全使用要求。同时,利用ANSYS对起吊梁在一定区间内的载荷值进行仿真模拟,获得最大额定起吊载荷。结果表明:在设计载荷10 t作用下,主梁及外套筒结构均未出现应力屈服,最大变形量也在安全范围内;并且通过仿真结果比较得出起吊梁的最大额定起吊载荷为17 t。     

软岩巷道围岩变形及控制

赵固二矿Ⅰ盘区东回风大巷原采用锚网索梁+12#工字钢棚联合支护,变形严重。为此,选取合适的注浆材料壁后注浆并架设36U型钢棚支护,采用FLAC3D数值模拟软件分析了巷道围岩的应力分布和塑性区范围,结果显示水平应力和垂直应力峰值分别为33.0 MPa和32.6 MPa,顶底板最大变形量为162 mm,两帮最大移近量为186 mm,巷道围岩未出现明显的塑性变形,表明该方案能维护巷道稳定。     

软岩巷道围岩变形及控制

赵固二矿Ⅰ盘区东回风大巷原采用锚网索梁+12#工字钢棚联合支护,变形严重。为此,选取合适的注浆材料壁后注浆并架设36U型钢棚支护,采用FLAC3D数值模拟软件分析了巷道围岩的应力分布和塑性区范围,结果显示水平应力和垂直应力峰值分别为33.0 MPa和32.6 MPa,顶底板最大变形量为162 mm,两帮最大移近量为186 mm,巷道围岩未出现明显的塑性变形,表明该方案能维护巷道稳定。     

深井强冲击矿压煤层巷道控制技术数值模拟研究

为探索具有强冲击危险性的深井煤层巷道控制技术,以某矿7121工作面为工程背景,基于FLAC~(2D)数值模拟软件对4种巷道控制方案的围岩应力、位移及塑性区等特征进行分析。数值计算结果表明:方案3巷道应力峰值最小,其最大应力值为30.68 MPa,应力峰值降低约5 MPa;方案4巷道变形量最小,两帮收敛量为21.36 mm,顶底板移近量为16.70 mm;大直径钻孔使围岩提前产生塑性区,释放积聚在煤岩体中的弹性能。"三结构"控制技术的卸压效果好、围岩变形量小、能量释放多,破坏了发生冲击矿压的强度和能量条件。工程实践表明,现场巷道围岩变形控制效果明显,验证了数值模拟结果的合理性。研究成果可为深井煤岩强动力灾害防治提供借鉴和指导。     

低强度软岩巷道大变形围岩稳定控制试验研究

通过在低强度软岩巷道进行的大变形围岩稳定控制试验及计算,分析了各种支护方式的试验效果,得出一次锚网喷、二次大刚度、高强度支护控制低强度软岩巷道围岩稳定是科学合理的。低强度软岩巷道大变形围岩稳定控制的机理为：一次支护让压,围岩体受力达到较低变形速率下的力学平衡,充分发挥围岩承载力;二次大刚度高强度支护,减少巷道岩体偏应力,使巷道围岩切向应力相对降低,径向应力相对升高,应力状态优化,促进围岩应力向稳定应力状态转化。     

加工残余应力诱导的薄壁件变形预测

针对侧铣过程的变形分析,考虑到三维仿真模拟的时间成本比较高,将侧铣过程简化为二维有限元模型进行计算分析,基于简化的铣削模型研究了切削工艺参数对于残余应力的影响以及切削残余应力诱导的薄壁件加工变形。忽略残余应力在加工表面的不均匀分布,并且将薄壁件简化为梁结构,利用残余应力的有限元仿真结果,通过微元法和等效应变能计算得到薄壁件的最大变形量。     

红透山铜矿深部采场回采顺序的数值模拟及优化

针对红透山铜矿处于高应力环境下的深部采场,为确保回采过程中的采场稳定性,通过数值模拟探讨合理的回采顺序。基于矿山实际生产条件,提出6种回采方案,并采用FLAC3D进行数值模拟计算,分析不同方案回采过程中的应力、位移分布特征。计算结果表明：方案六所处的应力环境最为有利,安全性最高,矿柱明显起到了缓解顶板应力集中的作用,顶板、帮壁处是应力最为集中区域;方案二在回采过程中竖向位移最小,但在最终状态各方案位移较为接近。综合考虑,方案六为最优回采顺序。     

基于数值模拟的高压采场卸压方案研究

为了安全开采含有较多采空区的矿体,制定了2种卸压方案,并采用FLAC3D软件对矿体进行建模,模拟并分析了其卸压效果.结果表明,采用方案1(卸压巷道与凿岩巷道呈"非"字形、相邻卸压巷道间隔10 m)时,最小主应力在凿岩巷道两边及顶板附近分别从8 MPa和9 MPa降至5 MPa和8 MPa,最大主应力变化不大;采用方案2...     

YZ-35C牙轮钻机钻架有限元分析及结构优化设计

应用有限元分析软件ANSYS对YZ - 35C牙轮钻机钻架进行有限元分析 ,找出了应力和变形的分布情况 ,分析出钻架弯曲、鼓肚、肋梁断裂的原因 ,并在有限元分析的基础上进行结构优化设计 ,使得优化后的结构在刚度和强度上都有很大提高 ,从而有针对性解决了工程实际问题     

高层建筑结构温度效应分析

以一虚拟40层的外框内筒结构为基本模型,用ANSYS有限元软件分析了高层建筑结构受温度影响的变形和内力分布规律。考虑了两种温度对高层建筑结构的影响,分析了改变柱截面和改变梁截面对结构变形和内力的变化情况。根据分析结果,提出减小高层建筑结构温度效应措施,供设计和施工参考。     

长安金矿无底柱分段崩落法首采中段损失贫化控制方法

长安金矿露天转入地下开采,采用无底柱分段崩落法,出现覆盖层形成困难的问题,且现场矿岩物理力学性质相似,较难区分,使得矿石损失贫化不易控制。为此,设计3种试验方案对3个分段在不同出矿量、不同贫化率条件下展开室内放矿试验研究,优选放矿方案并提出了量化控制方法。试验结果表明：方案1视在回收率和回贫差均高于方案2;其留下的矿石垫层厚度最大,且废石混入率、矿石贫化率均比方案2和方案3低,综合分析方案1为最优方案。首采分段出矿控制有利于保持矿岩界面均匀下降,能够有效缓解覆盖层厚度不足的问题。分析方案1第2分段可知,放出矿量控制在65%～70%时,可以有效地降低矿石贫化率;结合矿石当次品位和当次贫化率随放出矿量的变化关系式,提出了对放出矿量进行相应的量化控制从而有效地降低矿石损失贫化的方法。试验结果在长安金矿1 518、1 509、1 500 m等分段得到实践应用,效果良好,对类似矿山有一定的参考意义。     

猫场铝土矿采场回采顺序优化研究

在矿山开采过程中,不合理的回采顺序容易导致围岩变形、位移和破坏。为有效预防该类地质灾害发生,本文采用数值模拟仿真软件对猫场铝矿条带开采嗣后充填法采场回采顺序进行优化研究。通过分析采场整体和顶底板位移大小、顶板与矿柱应力分布以及整体塑性区体积大小,研究表明：方案Ⅰ(由南至北)的回采顺序最佳,该方案下采场整体位移5.396 m、顶板位移为5.853 m、地表位移为2.854 m;顶板最小主应力为0.421 MPa,矿柱最大主应力为25.4 MPa;剪切破坏体积为0.628 m3,拉伸破坏体积0.248 m3。其中,位移与应力数值相较其他两种方案差值较小,但拉伸破坏体积差值较大,且该方案下位移、应力、塑性区体积均小于其他两种方案。因此,采用从南至北开采的回采顺序更有利于采场的稳定。     

某矿高应力强流变软岩巷道失稳破坏机理及控制技术

高应力、低强度是引起软岩巷道产生塑性大变形的主要原因之一。通过分析某矿皮带下山变形破坏特征及围岩力学状态,总结了其变形失稳原因;基于耦合支护理论,在原支护方案的基础上,提出了全断面高强锚杆+长锚索+控底混凝土层耦合支护(方案1)和长短多级锚索+高强锚杆+柔性让压充填层+U型钢联合支护(方案2)2种优化方案,采用FLAC^3D模拟了2种优化方案的支护效果,确定方案2作为最佳支护方案;工业性试验表明,采用该方案后,巷道顶板最大下沉量、底鼓量及两帮最大移近量分别为37.8 mm、97.8 mm和105.3 mm,基本控制了围岩有害变形。     

深部高应力软岩巷道变形特征及支护技术研究

以贵州土城煤矿141713运输巷为工程背景,针对该矿运输巷深部高应力软岩难支护问题,通过现场调研该巷道破坏特征、实验室用多功能粉末X射线衍射仪分析围岩成分,分析总结该巷道破坏机理,得出围岩强度低、黏土矿物占比大、支护方式不合理、采动影响、高应力和围岩渗水是该巷道变形破坏的主要原因.针对巷道破坏特征和机理提出"锚杆/索+...     

碳捕集系统与燃煤发电机组耦合特性

针对基于MEA碳捕集系统对燃煤发电机组经济性影响的问题,以某600MW超临界燃煤机组为研究对象,计算了吸收剂的再生能耗,提出了碳捕集系统3种解吸热源方案:方案1是以机组第4段抽汽作为再沸器的热源;方案2是以第4段抽汽及第5段抽汽共同作为再沸器的热源;方案3是以机组新增加的抽汽段作为再沸器的热源。建立了耦合系统经济性评价指标,分析了3种方案机组的经济性。结果表明:3种方案均具有可行性,基于压力匹配原则的耦合方案3优于方案1与方案2,工况一定时,方案3的热效率分别比方案1和方案2高出2.04%,1.84%。方案3的热效率比不进行碳捕集机组热效率降低了4.76%,发电成本增加了0.154元/(kW·h)。