| 基于有限元分析的支架箱型截面几何参数优化 |
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| 引用本文： | 任怀伟,王国法,范迅.基于有限元分析的支架箱型截面几何参数优化[J].煤炭学报,2010,35(4):680-685. |
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| 作者姓名： | 任怀伟 王国法 范迅 |
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| 作者单位： | 1. 煤炭科学研究总院，中国矿业大学（北京）（联合培养博士后）;
2. 天地科技股份有限公司开采设计事业部;
3. 中国矿业大学（北京） |
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| 基金项目： | “十一五”国家科技支撑计划资助项目(2008BAB36B03) |
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| 摘 要： | 依据材料力学和结构力学，分析得出在弯扭组合变形情况下支架箱型结构截面内板元上的应力分布：弯曲正应力和扭转剪应力主要出现在截面四周的板上，而中间筋板则主要承受弯曲剪应力；选定截面内6个主要几何尺寸为状态变量，以最大等效应力和质量作为目标函数建立箱型截面参数优化的数学模型；借助有限元分析软件Ansys Workbench中的DesignXplorer模块对其进行优化，确定截面参数的最优取值；依据计算结果分析参数敏感性及其最佳尺寸配比。基于有限元分析的几何参数优化在不增加质量的前提下改善了箱型结构的受力状况，为合理设计支架的详细结构提供了参考依据。
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| 关 键 词： | 液压支架 箱型结构 有限元分析 参数优化 |
| 收稿时间： | 2009-10-19 |
| 修稿时间： | 2010-02-04 |
Geometric parameters optimization of box cross section structure in hydraulic powered support based on finite element analysis |
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| Abstract: | Accroding to material mechanics and structural mechanics,box cross section reaction under bending and twisting loads was studied and several laws were obtained:the bend normal stress and twist shear stress distribute in the plates locate on the edge of box-section structure,and the rib plates locate at middle of the section take on the bend shear stress.Next,six geometric parameters associated with section dimension were used as variables in a mathematic optimization model which takes the maximum equivalent... |
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| Keywords: | hydraulic powered support box cross section structure finite element analysis parameters optimization |
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