双伸缩立柱的有限元分析

为了分析φ340 mm双伸缩立柱的中心过载性能,由能量法推导出静载荷作用下双伸缩立柱液压缸缸内压力公式。根据国家最新关于液压支架立柱加载的试验标准,对φ340 mm双伸缩立柱进行1.5倍额定载荷强度分析、2倍额定载荷强度分析以及大于10 000 kg重物冲击的动态载荷强度分析。经过ANSYS仿真计算,得到了不同加载条件下立柱液压缸的应力及变形云图。结果显示:当对立柱进行2倍额定工作压力加载时,中缸的最大应力值超过材料的屈服强度极限,需进行加强处理。仿真结果可为液压支架立柱的中心过载试验提供依据。     

φ420mm液压支架立柱的有限元分析

主要解决了准420 mm液压支架立柱的三维建模及受力分析;依据国内制定的有关液压支架立柱技术条件的相关标准,选取准420 mm立柱的1.5倍额定轴心载荷强度分析及1.1倍额定载荷、偏心30 mm屈曲分析2种方法进行计算机模拟仿真;通过对准420 mm立柱模拟仿真,不仅得出准420 mm立柱的应力和变形分布,而且得出该立柱的模拟状况;为立柱的设计提供理论依据。     

ZY12000/28/63D液压支架立柱有限元分析

依据液压支架立柱的试验标准,利用有限元方法对ZY12000/28/63D型大采高液压支架立柱进行了1.5倍额定轴心载荷强度分析,1.1倍额定载荷、偏心30mm屈曲分析,得出ZY12000/28/63D型液压支架立柱的应力和变形分布模拟状况,为立柱的设计提供理论依据。     

基于ANSYS的液压支架立柱的有限元分析

根据液压支架立柱的最新试验标准,利用有限元分析软件ANSYS对ZY9000/22/45D型掩护式液压支架立柱进行2倍的额定中心载荷强度分析和1.1倍的偏心载荷屈曲分析,最终获得立柱的应力应变的分布情况,为设计立柱提供理论依据。     

基于ABAQUS的φ600mm缸径立柱非线性有限元分析

运用大型非线性有限元分析软件ABAQUS对φ600 mm缸径立柱在2种实验工况1.5倍额定载荷加载和1.2倍额定载荷中心偏载进行有限元分析,查看其应力分布情况,找出薄弱环节,调节各部位的安全系数,优化结构设计。     

基于双向流固耦合的液压立柱冲击特性分析北大核心

立柱作为液压支架最重要的承载部件,其承载性能的优劣对液压支架整机的支撑效果有着巨大的影响,尤其当冲击地压灾害发生时,可能造成液压支架立柱弯曲、断裂和爆缸等事故发生。采用Solid Works联合Design Modeler软件建立ZF10000/25/38型液压支架立柱的流固耦合模型,将液压支架立柱等效视为弹簧,推导出单伸缩立柱等效刚度数学模型;使用ANSYS Workbench仿真软件对立柱流固耦合模型进行双向瞬态流固耦合仿真,采用三角波冲击载荷模拟冲击地压冲击特性,研究液压支架单伸缩立柱的抗冲击特性。结果表明:冲击载荷作用下液压支架立柱活塞杆最大应力为508 MPa,发生在顶端,缸体最大应力为254 MPa,发生在底部。     

冲击载荷作用下液压支架立柱动态特性研究

根据液压支架立柱工作的实际工况,建立了液压支架立柱在冲击载荷作用下动态特性分析模型。通过有限元和光滑粒子流体动力学方法解决了液压支架立柱流固耦合、流体大变形等问题,实现了立柱在冲击载荷作用下动态响应的数值模拟,得出了立柱在冲击载荷下缸体的应力分布、活柱的最大退缩量、流体的压力场分布及整个冲击过程对地基的最大冲击力等核心技术参数。应用固液弹簧耦合理论和能量法,推导出了立柱固液耦合系统的等效刚度和立柱的冲击动载荷系数,进而从理论上对液压支架立柱在冲击载荷作用下的动态特性及对地基的最大冲击力进行了分析。理论分析结果与数值模拟结果相比在误差范围内具有一致性。此研究结果为液压支架立柱抗冲击性能试验装置的开发提供了参考数据。     

ZY8640/2550/5500型液压支架立柱受载特性的有限元分析

为更好地了解ZY8640/2550/5500型液压支架立柱在受载时各点处的应变情况,建立了该立柱的受载模型,并利用SolidWorks建立其三维模型,利用Workbench软件进行模拟仿真,得到立柱在1.5倍额定载荷下各缸体的应变值。在液压立柱试验台上进行试验,验证仿真结果的正确性。由仿真和试验得出立柱在受载时二级缸的形变量大于一级缸,形变百分比达到0.012 1%。因此在立柱设计中,二级缸应采用硬度更高、材质更好的材料。     

基于AMESim的支架立柱液压系统特性仿真分析

介绍了液压支架立柱液压系统的结构组成与工作原理。用AMESim软件建立了立柱液压系统的仿真模型,对支架升降柱过程仿真结果进行分析,验证了仿真模型的正确性。并仿真了立柱内泄漏和泵站额定流量的大小对升降柱性能的影响,同时仿真分析立柱受冲击力作用时的升柱速度变化。     

液控单向阀对液压支架立柱动态特性影响研究

液压支架立柱在降柱、受到冲击作用时,立柱液压缸内会出现突变载荷,严重时易造成液压缸及其控制阀的损坏。为了研究液控单向阀对突变载荷的影响,在AMESim中搭建了液压支架立柱的液压系统模型,分别对液压支架立柱降柱、受到冲击作用时的状态进行时域分析。提出了一种变阻尼液控单向阀,并在AMESim中搭建新型变阻尼液控单向阀模型进行仿真分析,得到了立柱液压缸的动态响应曲线。经对比仿真结果,变阻尼液控单向阀能有效降低突变载荷,提高了立柱液压系统的稳定性。为液压支架立柱的液压系统设计提供了重要参考。     

液压支架立柱在冲击载荷作用下的有限元分析

应用有限元法对液压支架立柱在冲击载荷作用下的动态响应进行模拟,分析立柱的应力、应变分布情况和整个冲击过程对地基基础的最大冲击载荷,对立柱的抗冲击性能进行初步研究,为正在研制的立柱冲击试验台的地基基础设计提供边界载荷数据。     

冲击载荷作用下液压支架的力传递分析

为研究冲击载荷作用下液压支架的力传递特性,利用ADAMS仿真软件建立了液压支架的多体动力学模型。模型中将液压支架的立柱液压缸、平衡液压缸、顶梁、前连杆、后连杆以及掩护梁等效为弹性体,用预载荷模拟正常工作条件下的静载荷,用阶跃载荷模拟基本顶断裂或垮塌时对支架的冲击力。基于此数值仿真模型,计算分析了冲击载荷作用于顶梁不同位置时液压支架各铰接点的力传递系数和各铰接点力对冲击载荷作用位置的敏感度。结果表明：冲击载荷作用位置对液压支架各铰接点力传递特性的影响不同,各铰接点对冲击载荷作用位置的敏感度也不相同。这些计算结果对于液压支架的自适应控制和等强度设计具有重要意义。     

基于冲击载荷的液压支架立柱动态特性分析

为解决液压支架在短时间内遭受顶板冲击力时造成立柱液压系统受损问题,对支架立柱液压系统在冲击力作用下的受力特性进行仿真模拟。通过AMESim仿真模拟平台对支架立柱、卸压阀以及重锤分别建模,并根据这3个仿真模型对支架立柱液压系统进行冲击力仿真模拟试验。试验结果表明:冲击力对支架立柱的二级缸影响较大,缸体质量有待加强;支架立柱液压系统对冲击力的响应速度受冲击力大小和重锤运动距离的影响,为液压支架设计及改进提供了理论数据。     

冲击载荷下液压支架关键部位受载特性研究

当煤矿出现意外坍塌事故时,顶板下塌所产生的冲击载荷会直接作用于液压支架顶梁,易造成液压支架关键部位损坏。针对这一问题,以ZY9000/22/45D掩护式液压支架为例,分析了液压支架的受力状态,在Workbench软件中对液压支架进行有限元分析,得到了液压支架的应力和变形云图。由于液压支架顶梁的受载点在实际工况中具有不确定性,在顶梁上选取多个作用点施加冲击载荷进行瞬态动力学仿真,得到了液压支架在不同位置冲击载荷作用下的顶梁柱窝、立柱铰接销轴和掩护梁处铰接销轴的应力变化。为液压支架的强度设计和冲击试验分析提供了理论依据。     

基于AMESim的充填支架液压系统仿真研究

通过液压仿真技术研究,对充填支架立柱液压系统进行了仿真分析,利用AMESim软件建立充填支架液压系统模型,模拟充填液压支架的实际工况,进行立柱液压系统仿真,验证动态仿真结果的正确性,为充填液压支架液压系统整体动态性能的准确分析提供了新的研究思路。     

冲击载荷下的液压支架双伸缩立柱可靠性分析

计算了冲击载荷时液压支架双伸缩立柱的受力及整个过程中各级液压缸所受到的最大压力,并通过有限元Msc.Marc Mentat软件分析了最大压力下双伸缩立柱整体弯曲变形,液压支架双伸缩立柱中缸的应力、应变及镀层脱落的部位,为设计安全、可靠的液压支架提供了理论依据。     

矿井液压支架在动态力学条件下的结构强度分析研究

随着采矿深度的增加,矿井液压支架的运行状况逐渐恶化。液压支架的立柱和平衡千斤顶都被视为刚性结构部件,关系到液压支架的安全性,为了提高液压支架的可靠性,建立了基于刚性—柔性耦合的液压支架的刚度可变冲击动力仿真平台。首先,模拟了平行表面荷载、上升表面荷载和下荷载作用于上梁时液压支架的应力状态,识别了不同铰接缝的临界载荷;其次,发现了不同铰链接头对应的危险冲击位置;最后,总结了冲击荷载对液压支架应力状态的总体影响。结果表明,在6 000 kN冲击载荷下,支顶掩护梁铰接点最大力变化系数10.5,是最危险的铰接位置。     

冲击载荷作用于掩护梁对液压支架的影响分析

为研究液压支架掩护梁受到冲击载荷之后对支架运动趋势、受力状态以及掩护梁结构的影响,利用多体动力学分析软件ADAMS建立支架的数值仿真模型。模型中掩护梁通过Hypermesh前处理软件进行柔性化设置,立柱与平衡千斤顶由弹簧阻尼系统等效替代,其中立柱刚度设置为变刚度,支架初撑力由立柱等效弹簧预载荷提供,顶板压力采用某静载荷垂直施加于顶板上方,直接顶和基本顶岩块垮塌砸落于掩护梁所产生的冲击载荷由某阶跃载荷进行模拟。基于上述模型,分析了冲击载荷作用于掩护梁不同位置时,顶梁水平前移变化、顶梁与顶板接触力变化、各处铰接点力变化以及掩护梁应力变化,结果表明,载荷作用位置不同所引起支架的各种变化趋势也不同。这可以对支架的稳定性控制和结构强度设计提供参考。     

中厚煤层液压支架立柱的设计与选型

为保证小纪汗煤矿液压支架选型合理及方便后期维修,在根据该矿2号煤层实际地质条件的基础上,对液压支架的受力情况进行数值模拟分析,得出:支架的合理支护强度不应小于1.1MPa。通过公式计算得出:支架的额定工作阻力为12 000 kN,立柱的内径为? 400 mm,液压支架的支柱选型合理。     

不同顶板压力作用下特大采高液压支架受力分析

为研究液压支架在不同支护高度和不同顶板压力下力传递特性,利用动力学仿真软件Adams建立液压支架仿真模型,其立柱和平衡千斤顶采用弹簧阻尼系统等效代替。通过对不同支护高度的液压支架分别施加不同大小载荷,分析了不同支护高度和不同顶板压力对液压支架各铰接点、立柱和平衡千斤顶受力的影响。