锚杆动载响应和轴向应力分布规律数值分析

利用数值分析软件LS-DYNA3D程序,研究了在集中装药爆炸应力波的作用下,锚杆的动载响应及轴向应力分布规律.数值分析结果表明:通过对比拱顶同一位置的试验和数值模拟压应力时程曲线,说明数值模拟结果可信;通过分析拱顶、拱腰、拱脚和侧墙锚杆中间位置轴向应力时程曲线,发现拱顶既受压又受拉,并且受压较大,在施工时应尽量减少受压影响;根据拱顸、拱腰、拱脚和侧墙锚杆的轴向应力分布规律,得出受拉和受压都是先增加后减小,并且最大拉应力峰值点向锚端偏移,压应力峰值点靠近锚头;拱脚和侧墙锚杆压应力相对于拉应力几乎没有,此处的锚杆可能会由于拱部和边墙位移的不协调导致锚杆剪切破坏.     

锚杆拉拔试验的意义

本文通过对端锚锚杆、部分锚固锚杆在闰拔试验和实际工作状态下的力学分析，得出了最大拉拔力和锚固力之间的关系，为正确地利用拉拔试验来的检验锚杆安装质量和评估锚杆锚固能力提高了理论依据。     

玻璃钢锚杆拉拔力测试试验方案研究

基于相似理论,在实验室采用混凝土块模拟现场岩体进行了锚杆拉拔力测试试验方案研究。设计进行了夹片式锚具、塑料螺母、金属螺母和金属套管等4种锚固方式的玻璃钢锚杆拉拔试验,对比分析不同试验方案下的试验现象和结果。夹片式锚具试验方案、塑料螺母试验方案、金属螺母试验方案在试验过程中产生脆性破坏、螺母破裂和滑丝破坏,测得的平均拉拔力分别为52,47.7,77.3kN,与真实拉拔力存在较大偏差。而金属套管试验方案在试验过程中没有出现锚杆破坏现象,测得平均拉拔力为93.8kN,与真实拉拔力偏差较小,可以较为准确测得锚杆的真实拉拔力,其测试结果可为评价支护效果提供依据。     

全长锚固锚杆拉拔试验研究

支护设计最基本的指标是支护能力,即支护的最大承载力.锚杆的支护能力是锚杆对围岩的最大锚固力,由于锚杆在岩土介质中受力的复杂性、多变性,因此锚固能力的计算十分困难.工程中常用拉拔试验来确定粘锚能力,但由于拉拔试验时锚杆体上的粘结剪应力分布与锚杆实际工作时不同,拉拔力并不能作为锚杆的粘锚能力.研究认为,可根据拉拔试验和锚杆的实际承载状态下载荷分布规律的不同,得出最大拉拔力和锚固力之间的关系,为正确地利用拉拔试验来检验锚杆安装质量和评估锚杆锚固能力提供理论依据.     

全长锚固锚杆拉拔荷载传递规律的研究

在对全长锚固锚杆受力分析的基础上,得出了弹性应变范围内拉拔荷载在锚杆杆体上的分布规律理论公式,并应用ANSYS软件对拉拔荷载下单锚杆受力进行了数值模拟,其结果与理论分析得出的分布规律公式较为吻合。研究表明,全长锚固的锚杆荷载在锚杆露头处最大,沿锚杆锚固深度的增加而逐步递减。     

锚杆轴向作用力的分布特征

依据数值计算结果对端部锚固及全长锚固锚杆的轴向作用力的分布特征进行了分析，指出了拉拔试验锚杆与支护中的锚杆以及端锚锚杆与全锚锚杆的区别。     

全长树脂锚杆在拉拔荷载作用下的轴向力分析

为进行拉拔荷载作用下围岩剪应力和锚杆轴向力的分析,以Mindlin位移解为理论基础,基于理想弹塑性荷载传递模型,得出围岩剪应力分布与位移关系曲线,并结合某金矿具体工程实例进行验证分析.应用FLAC3D进行树脂锚杆拉拔实验模拟,分析锚杆在不同拉拔荷载作用下轴向力及围岩塑性区的分布情况,并与理论分析进行对比.研究表明:拉拔...     

预应力端锚锚杆全锚后承载分布特征分析

为了分析锚固方式对锚杆承载特征的影响程度,便于巷道锚杆支护设计选型,本文采用理论分析和现场实测的方法,对比了全锚锚固和端部锚固条件下锚杆轴向力与剪应力分布特征.研究结果表明:锚杆承载分布特征与锚固条件、预应力、锚杆直径和围岩强度等密切相关;锚杆轴向力沿锚固段呈现单向递减趋势,锚杆剪应力沿锚固段呈现先增大后减小趋势,主要...     

锚杆拉拔试验的意义

本文通过对端锚锚杆、部分锚固锚杆在拉拔试验和实际工作状态下的力学分析，得出了最大拉拔力和锚固力之间的关系，为正确地利用拉拔试验来检验锚杆安装质量和评估锚杆锚固能力提供了理论依据。     

斜盘式轴向柱塞泵的受力及磨损特性研究

旨在探讨工作安全可靠性,研究了斜盘式轴向柱塞泵的受力及磨损特性。运用受力计算与铁谱技术方法,考察分析配流盘和缸体配流面、柱塞和缸体孔、滑靴和斜盘、滚动轴承等摩擦副的受力关系、摩擦方式、磨损特性之间的相关性、机理及磨损磨粒的宏微观特征。结果表明,运转副磨损裂度及油液污染的危害作用都与运转副受力强相关。     

在静载和动载条件下零件的应力状态分析

对零件在静载和动载作用下的应力状态进行了分析,计算出了不同材料的零件在静载作用下出现环槽类和裂纹类缺陷时的应力集中系数和在复合受载下不锈钢1Cr18Ni9Ti的ПYCT值,为预测零件的寿命提供了一定的理论依据。     

锚杆界面力学试验及剪应力传递规律细观模拟分析

锚杆界面的应力分布及传递规律的分析对巷道围岩锚固机理的研究至关重要.通过全长锚固砂浆锚杆的室内拉拔试验,测试了锚杆杆体与砂浆黏结界面之间的轴向剪应力分布规律.从细观力学角度入手,采用PFC颗粒流软件对锚杆界面力学试验进行了数值仿真模拟.结果表明,锚杆界面剪应力在轴向方向上分布不均匀,呈先增后减的形式传递,最大值位置距离...     

地应力与巷道轴向夹角对巷道围岩稳定性影响研究

以晋煤集团赵庄矿变形破坏严重的5302工作面回采巷道为工程背景,研究地应力与巷道布置轴向夹角的变化对巷道围岩移近量和巷道稳定性的影响,采用理论分析确定合适的角度,并利用FLAC3D数值模拟软件对不同角度关系情况下围岩情况进行模拟和对比,最后通过现场实测所得数据对分析结果作了现场实证,确定出巷道布置时与地应力角度的合理范围,从而优化巷道的支护效果,提高巷道的稳定性,为以后类似条件巷道的布置提供指导。     

复合应力状态下的锚杆杆体强度变化

分析了锚杆在3种应力状态下的受力及破坏情况,提出了锚杆在设计及安装过程中应避免的问题。     

突变载荷下采煤机行走轮应力分布研究

为研究采煤机行走机构的动态特性,提高行走机构的使用性能,研究了行走机构在不同工况下的应力分布规律,采用动力学仿真软件LS-DYNA建立行走机构动力学仿真模型,对比理想工况,分析了行走轮受突变载荷作用时单齿啮合状态下不同啮合阶段的应力变化规律,结果表明:行走轮单齿啮合周期内,稳定啮合阶段应力最小;对比理想工况,在突变载荷作用下行走轮各个啮合阶段的应力均明显增加。     

矿用救生舱在轴向撞击载荷作用下的动态响应研究

 针对煤矿井下用救生舱舱体可能受到轴向撞击的问题,以能量守恒原理为出发点,引入板壳理论与大变形薄壳理论,对舱体在轴向撞击载荷作用下的壳体动态响应进行了分析,建立了撞击初速度、壳体撞击接触力及壳体变形能量与壳体变形位移的理论模型。使用Dytran软件建立了救生舱舱体与刚性墙撞击的有限元模型,并通过仿真结果验证了理论模型。理论计算及仿真结果表明,救生舱舱体厚度、端部扁球壳深度与舱体耐受轴向撞击载荷能力有较大关系,厚度越大、扁球壳深度越大,舱体承受轴向撞击的能力越大,为煤矿井下救生舱的发展提供了基础。     

全长锚固锚杆的剪应力分布规律研究

 本文从锚杆剪应力-剪切位移本构模型出发,得出了锚杆处于弹性阶段、塑性阶段和残余强度阶段的剪应力表达式;以此为基础,研究了三个阶段的剪应力分布规律,阐述了锚杆载荷传递特性,为锚杆锚固机理的研究和锚杆锚固状态的监测提供理论基础。     

无油润滑涡旋压缩机轴向间隙密封的研究

针对无油润滑涡旋压缩机的工作特点,在涡旋齿端面、支架体与静涡旋盘磨合面加由自润滑材料制成的密封条成功实现了涡旋压缩机的无油润滑技术。从静盘端面密封、背压腔密封、密封条热载荷3个方面,分析了影响轴向间隙密封性能的因素,提出了保证轴向间隙密封效果的合理方案,为解决无油润滑涡旋压缩机密封问题提供了理论依据。