ANSYS-PDS在液压支架前连杆可靠性分析中的应用

运用有限元分析软件ANSYS创建液压支架前连杆的概率分析文件。选择前连杆的静载荷、材料性能、几何尺寸等各种设计参数作为随机输入变量,运用ANSYS中的PDS模块进行可靠性分析。得出前连杆的可靠度影响较大的因素是应力强度、静载荷以及主筋板厚度,为前连杆的可靠性设计提供了科学依据。     

基于疲劳视角下的液压支架可靠性设计

针对液压支架服役周期短、可靠性低等缺陷,提出一种基于ANSYS与BP神经网络相互耦合的设计方法,基于可靠性灵敏度以重新分配设计参数并反求液压支架结构,结果表明:改进后的液压支架最大米塞斯应力为649.167MPa,满足材料的力学性能要求;设计后的支架平均寿命预估为34566次,预估的最大相对误差仅为4.3%,可靠度提高了12.1%,满足了可靠性要求。     

基于改进BP神经网络的液压支架前连杆疲劳寿命预测

为了解决液压支架前连杆疲劳寿命难以直接估算且预测成本较高的问题,采用鲸鱼优化算法(WOA)优化BP神经网络模型进行液压支架前连杆疲劳寿命估算,建立液压支架前连杆5个主要参数与疲劳寿命的非线性映射关系。首先在ANSYS的Fatigue模块中输入液压支架前连杠的5个主要参数,获取30组疲劳寿命仿真结果。然后从30组数据中随机选取25组数据作为优化后BP神经网络的训练集,剩余5组数据作为测试集。预测结果表明,WOA-BP神经网络模型预测精度较高,最大相对误差仅5.19%。     

基于ANSYS有限元对液压支架前连杆的数值模拟

利用三维绘图软件Pro/E建立大采高液压支架前连杆的实体模型,根据大采高液压支架受力分析图对前连杆受力情况进行计算。利用ANSYS有限元分析软件的结构静力学分析模块和模态分析模块,对前连杆进行静力分析和模态分析,然后根据淮北矿业集团许疃矿7229工作面ZY11000/28/63型大采高液压支架受顶板周期来压的实际情况,结合ANSYS数值模拟的结果综合分析前连杆的受力情况和抗屈服能力,这对大采高液压支架的安全性以及机械化综采有着实际的指导意义。     

基于有限元的液压支架关键部件可靠度计算策略及应用

以有限元为基础,探讨了液压支架关键部件可靠度计算策略。对液压支架受力分析以确定载荷,对载荷、材料性能、几何尺寸以及强度等随机因素的分布规律进行定量分析,将随机性体现在有限元模型中,从而建立了液压支架关键部件的可靠度计算模型。运用可靠度计算策略,实现了液压支架顶梁的可靠度计算。可靠度计算策略可以作为液压支架可靠性设计参考,以便设计者更加科学地设计液压支架。     

基于ANSYS的液压支架后连杆强度分析及结构优化

通过对两种后连杆结构的有限元应力分析对比,确定了在液压支架设计开发过程中应用ANSYS对支架后连杆进行模拟实验分析.可以发现潜在的问题,增加支架的可靠性,进而选择更为合理的后连杆结构.     

液压支架掩护梁结构优化及疲劳寿命预测

针对传统的液压支架设计具有耗时、耗材、成本高等缺陷,提出一种利用ANSYS和BP神经网络相结合对掩护梁进行轻量化和寿命预测的设计方法。首先应用ANSYS软件参数化语言APDL对ZY18000-25-45型液压支架掩护梁进行建模;再应用ANSYS/OPT模块对掩护梁进行尺寸优化分析,使其在满足液压支架设计准则的前提下,对掩护梁进行轻量化设计,并对原有掩护梁模型进行改造,整体质量减少了6.9%;最后利用遗传算法改进BP神经网络对优化后的掩护梁建立神经网络模型,对掩护梁的疲劳寿命进行预测。结果表明,掩护梁平均寿命为17228次,优化后的掩护梁满足可靠性要求。     

基于可靠性视角下的液压支架顶梁的轻量化设计

针对液压支架顶梁笨重、耗材的弊端,提出了基于ANSYS/OPT模块的轻量化设计方法。轻量化设计前的顶梁最大米塞斯应力为933.67 MPa,超出材料的许用应力,应用ANSYS/OPT模块对顶梁进行结构尺寸优化,使其在满足液压支架设计准则的前提下,对原有的顶梁模型进行改造,改造后的顶梁最大等效应力为632.667 MPa,整体质量减少了12.27%;最后利用ANSYS/PDS模块对优化后的顶梁的可靠度进行近似计算,结果表明顶梁的可靠度为97.8%,满足工程要求,为顶梁的优化设计提供了科学依据。     

支撑掩护式液压支架运动位姿解算

结合支撑掩护式液压支架,根据运动几何学分析给出了以前连杆倾角和顶梁俯仰角为自变量的液压支架各主要部件的位姿坐标解析表达式;建立了前后立柱的2个伸缩长度与前连杆倾角和顶梁俯仰角2个运动变量之间的解算方法;最后设计了解算程序,在给定液压支架结构参数和前后立柱伸缩长度的条件下就可以快速准确地解算出液压支架各主要部件的位姿参量。通过实例计算结果表明,该算法能够满足实时在线解算要求。     

基于ANSYS的液压支架仿真优化

对液压支架四连杆机构工作原理进行分析,简化四连杆机构,建立四连杆机构模型。研究基于ANSYS的仿真优化计算工作流程,建立液压支架三维模型,导入ANSYS对四连杆机构进行仿真,得到后连杆受力曲线图和顶梁前端运动轨迹。为了降低后连杆的受力,提高后连杆的稳定性,将液压支架的前、后连杆长度均减少30 mm,重新建立模型进行仿真。仿真结果显示,优化后后连杆的受力明显减小,而且顶梁前端的运动轨迹未超出允许值,由此可知优化后的液压支架性能更佳。     

液压支架顶梁疲劳寿命的改进神经网络预测

对液压支架顶梁疲劳寿命计算量大,耗时多而导致的顶梁疲劳寿命很难使用智能寻优算法进行优化的问题进行了研究。提出使用遗传算法优化了的BP神经网络对液压支架顶梁疲劳寿命进行预测的方法。首先选取对顶梁疲劳寿命影响较大的5个设计参数,使用ANSYS计算其80组参数水平下的疲劳寿命。再用遗传算法优化了的BP神经网络对前70组数据进行训练建立神经网络模型。最后用10组数据验证建立的BP神经网络疲劳寿命模型的预测精度。结果表明,遗传算法优化了的神经网络能快速估算出顶梁疲劳寿命,并且估算的疲劳寿命平均相对误差较低,仅为4.04%,完全满足工程实际要求。     

液压支架连杆扭矩基于刚度分配的研究

针对目前液压支架连杆扭矩计算存在的问题,以掩护梁各点力与力矩平衡参数图为基础,依据连杆受扭时扭转角相等为前提,建立了连杆刚度与连杆扭矩的平衡方程组,并以推演的方程组为理论基础验算了ZY9000/53/25支撑掩护式液压支架连杆扭转相关数据,论证了准确地计算连杆扭矩及轴向力对连杆可靠性设计的重要性。     

液压支架联接头的有限元分析及优化

对液压支架联接头的使用工况进行分析,并对其受力进行理论计算。通过合理简化边界条件,利用ANSYS有限元分析软件对其进行强度分析和优化设计。优化后的联接头应力集中现象明显改善,强度得到了显著提高,从技术上保证了液压支架与刮板输送机连接的可靠性。     

神东矿区液压支架顶梁的静态特性分析

根据液压支架使用工作现场采集的数据,分析某型号液压支架顶梁的受力情况,并利用UG建立液压支架顶梁的三维模型,导入ANSYS中进行分析计算,得到液压支架顶梁的应力云图与变形位移图。为以后液压支架结构件设计及结构件结构优化提供理论依据。     

基于蒙特卡罗法的高压容器可靠性分析

基于机械可靠性理论及蒙特卡罗法原理,结合ANSYS软件的方法,以压力容器为研究对象进行可靠性分析,依据压力容器实际工况,判定该研究对象的设计参数服从正态分布,通过对输出变量进行灵敏度计算与模拟实验,结果表明:模拟次数越多,可靠度误差越小;且对其可靠性影响的主要因素是压力容器的外径。     

WS1.7—210／450型电液控制支架特点及其可靠性分析

对我国引进的第一套ＷＳ１．７－２１０／４５０型电液控制液压支架的控制特点、控制方式和结构特点进行分析，并采用可靠性优化设计原理对支架顶梁作了可靠度计算和优化，为今后的使用维护和改进设计提供了理论依据。     

基于粒子群优化RBF神经网络的液压钻机故障诊断

提出了一种基于粒子群优化径向基神经网络的液压钻机故障诊断方法。该方法使用虚拟仪器及LabVIEW软件对液压钻机的特征信号进行采集,利用粒子群优化算法对径向基神经网络的径向基中心值、宽度以及权值进行优化,实现了液压钻机的故障诊断。结果表明,基于粒子群优化径向基神经网络的液压钻机故障诊断方法在小样本情况下,诊断准确率高,实用性强。     

两柱掩护式放顶煤液压支架连杆强度计算分析

根据液压支架架型结构及用途不同对支架连杆机构进行分类及特性对比分析,以ZFY19000/28/55D型两柱式综采放顶煤液压支架顶梁受偏心载荷为例,利用传统力学计算方法和有限元分析法对该液压支架前、后连杆的受力情况进行计算和研究,分析其连杆所承载应力的分布特点。分析结果表明,采用有限元分析方法对连杆强度进行分析计算能够弥补传统力学计算中存在的不足,有利于传统力学计算公式的修正和完善,可为优化支架结构设计提供更有效的技术支撑。     

品位估值的自适应径向基神经网络构建技术

在简要分析常用储量计算方法与BP神经网络预测方法存在缺陷的基础上,分析了径向基神经网络隐层节点参数在映射机理上与地质统计学方法理论上的一致性,以及其权系数能解析方式求解、可避免网络训练过程陷入局部最优乃至不收敛现象的特征,提出了构建径向基函数神经网络进行矿床品位估值模型的研究思路。通过多方案分析,得出了待估点三维坐标及周围样品点个数是影响径向基函数神经网络模型估值精度的主要因素,给出了输入节点变量空间的基本配置方式--3个坐标加周边8个样品点品位。针对实际工程中样品空间较大的特征,分析了隐层中心、宽度等参数需根据输入变量自适应构造的必要性,以及利用正则化正交最小二乘的前向选择法的可行性。利用开发的具备用户自定义和交互式输入参数的计算机软件,构造了两种不同的品位估计模型。验证试验表明：基于样本空间自适应构建的径向基函数神经网络,建模速度快、可靠性强,平均估值误差最大为309%,且正则化参数对模型的估值精度影响较大,考虑了该参数的模型估值效果更好。     

液压支架运动精度的可靠性分析

采用运动精度可靠度的计算方法和连续接触模型的有效杆长理论,建立了液压支架顶梁运动轨迹的数学模型,研究了引入杆长误差和间隙误差时对运动精度的影响,以某型液压支架为例对运动精度可靠性进行了计算,用蒙特卡洛模拟法进行了验证,绘制了间隙误差与可靠度的T-R曲线图。