液压支架底座受力优化数值模拟研究

为了解决液压支架在复杂工况下部件易发生损坏的情况,利用数值模拟软件对顶梁两端集中加载下液压支架应力分布情况进行模拟研究,发现在顶梁两端集中加载下液压支架整体受力较为均匀,符合设计要求;而在底座扭转加载下底座与后连杆接触位置超过了材料的屈服强度,所以对底座扭转工况下底座进行优化,经过对优化后的底座进行对比研究发现,优化后的受力有了明显的改观,液压支架的受力最大值有了明显的降低,达到了优化的目标,为矿井安全开采提供了一定的保证.     

基于ANSYS的大采高液压支架的优化分析

利用有限元分析软件ANSYS对大采高液压支架在顶梁受扭转载荷且底座两端受载的工况进行分析,发现在该载荷下大采高液压支架顶梁和底座应力分布较为严重,其中最大应力发生在大采高液压支架顶梁与垫块连接处。因此,对该处进行结构优化,再次分析后发现,大采高液压支架应力分布基本不变,但是最大应力却得到显著降低,这为后续大采高液压支架的设计奠定了基础。     

超前支护液压支架顶梁与底座的分析与研究

阐述超前支护液压支架的顶梁和底座的选择过程;对超前支护液压支架的顶梁和底座进行有限元分析,确定所需要的结构并绘制出结构图;对超前支护液压支架的顶梁和底座进行模态分析,确定了其强度符合工作要求,并能合理避开掘进机的工作频率,防止共振的产生。     

不同工况下ZY9200型矿用液压支架的结构性能研究

为掌握液压支架在使用过程中的结构性能情况，保证液压支架的支撑安全性。采用有限元分析方法，开展了ZY9200型液压支架在顶梁扭转载荷与底座两端载荷工况、顶梁偏心载荷与底座两端载荷工况等条件下的结构应力、结构位移变化分析研究，掌握了液压支架在此工况下结构变化规律，得出顶梁、底座是整个结构的薄弱部位，极容易发生结构失效现象。从结构设计、材料厚度、材料属性等方面提出了液压支架的优化改进措施，对提高液压支架的结构强度及支撑性能具有重要指导意义。     

基于ANSYS的液压支架多工况受力分析

针对液压支架的工作状态,划分了四种不同的工况,利用ANSYS软件对其进行仿真分析。结果表明:在不同的工况下,液压支架均存在着最大应力分布不均的情况,其中以掩护梁、顶梁及底座处出现应力集中,在实际设计应用过程中,应对这些部件进行优化,避免出现盈利集中的现象。     

基于数值模拟方法的液压支架结构优化

基于CAE优化原理,采用数值模拟方法优化了液压支架的底座结构以及连杆机构尺寸。以底座的外主筋厚度,内主筋厚度以及底板厚度作为设计变量分别进行灵敏度分析,通过基于ANSYS的优化计算,将底座质量降低了5%,应力峰值降低了8%;以连杆机构的尺寸为设计变量,通过基于ADAMS的优化计算,降低了顶梁端点轨迹横向摆动,有效地提升了液压支架的支护效率。     

液压支架的三维建模及主体结构有限元分析

论文利用Solid Works软件的建模功能和ABAQUS软件的分析功能互补,应用Solid Works软件对液压支架进行三维建模,然后再将模型导入到ABAQUS软件中进行有限元分析。在工程实际中,液压支架的损坏一般是由于顶梁和底座的偏载和扭转造成的,所以本文选取其中顶梁偏载底座扭转、顶梁扭转底座两端集中载荷这两种工况,对两柱掩护式液压支架进行三维建模和有限元分析,从而得到液压支架各处的应力应变的分布情况,并得到液压支架在这两种工况下工作过程中的薄弱点,为液压支架的设计提供了参考依据。     

用有限元法模拟液压支架强度试验

用有限元法模拟液压支架的强度试验较实物试验周期短、成本低,可用于指导液压支架的设计。由于液压支架的结构件属于钢板焊接件,为了更好地应用有限元法对液压支架刚度和强度进行分析,运用SHELL单元和SOLID单元分别划分钢板结构和其他复杂形状零件,运用绑定接触对单元进行连接,建立了混合单元类型的有限元模型,得到的模型规模小、单元质量好。再合理地施加载荷和位移边界条件,选择顶梁偏载和底座两端集中载荷、顶梁扭转和底座两端集中载荷工况进行分析,得到了较可靠的分析结果。     

基于有限元法的ZY6400/21/45型放顶煤液压支架强度分析

在对ZY6400/21/45型放顶液压支架进行三维建模的基础上,利用有限元仿真软件对液压支架在扭转和偏移工况下顶梁和底座的应力分布进行分析,结合分析结果对液压支架提出科学的优化建议,为提升放顶煤液压支架的工作性能与稳定性提供参考。     

ZZ10000/17/35型支撑掩护式液压支架的优化与设计

以原支架为研究对象,根据相应煤矿生产要求,在计算机优化设计理论的基础上,对支架总体及各部件结构进行了优化计算和设计,重点对顶梁、掩护梁、底座进行结构优化设计。该设计优化改善了支架的受力状况、装配关系、结构性能,提高了支架的使用寿命。     

ANSYS在液压支架优化设计中的应用

基于ANSYS平台对液压支架顶梁进行参数化建模,针对硕梁扭转工况进行了有限元数值模拟,进一步利用ANSYS的优化功能,对顶梁截面参数进行优化,完成了顶梁的减重设计,优化方案较原设计方案最大等效应力降低6.5%,重量减少11%,减重效果十分显著,为液压支架和类似结构优化设计提供了有益参考.     

不同工况下的矿用液压支架结构性能研究

以ZY4000型掩护式液压支架作为研究对象,建立了液压支架的仿真模型,通过ANSYS软件,开展了矿用液压支架在不同工况下的仿真分析研究。研究表明,矿用液压支架的顶梁、底座均出现了较大程度的应力集中和位移变化现象,在不同工况下均为主要的受力部件,该研究对提高液压支架的可靠性和使用寿命、保障井下作业安全具有重要指导意义。     

液压支架静力学结构的分析与优化

对液压支架的静力学性能进行有限元模拟分析,依据分析结果,对承受应力较大的顶梁结构进行优化计算.结果 表明,优化后的顶梁受到的应力减小,且其自身的重量有所下降,优化效果较好.可将该优化方案应用到液压支架的其他构件的优化中,以提高液压支架的整体性能.     

煤矿液压支架使用时整体结构性能分析

为掌握液压支架在使用过程中的结构性能,保证液压支架的结构安全性。分析了液压支架的结构组成,通过CAD软件UG构建液压支架模型,并以此为基础,利用OptiStruct求解器实施顶梁两端承受集中载荷底座偏载工况下液压支架的有限元分析。根据分析结果提出优化方案,最后将优化方案运用于工程实践,验证优化方案的有效性和实用性。     

基于MATLAB的掩护式支架运动学仿真与实验

液压支架作为基于二自由度四连杆机构的支护设备,每个结构部件的旋转角度受驱动部件的制约,直接影响顶梁的支护效率和运动轨迹。基于Denavit-Hartenberg(D-H)理论实现了支架各部件在不同坐标系下的位姿转换,建立了液压支架的运动学模型;利用MATLAB软件分析了液压支架的工作空间,融合Alpha Shape理论对支架顶梁运动轨迹进行分析,得到了顶梁工作空间的边界点;分析了立柱、平衡千斤顶的不同长度对顶梁、掩护梁以及后连杆位姿角的影响;通过自主开发的无线感知网络搭建了液压支架的位姿监测系统,并验证了模型的可靠性,为工业应用提供了理论和实践指导。     

不同加载条件下液压支架结构的强度分析与优化设计

矿用液压支架作为井下重要的支撑设备,提供其整体结构的支撑强度及性能,成为当下企业关注的重点。因此,通过建立ZY12000型矿用液压支架的仿真模型,开展了液压支架顶梁加载、顶梁受扭矩作用等工况下的结构性能研究,找到了顶梁为整个结构中的薄弱部件,由此重点对顶梁结构进行了优化设计研究。     

矿用掩护式液压支架的结构优化研究

为进一步探究煤矿用液压支架可能的优化路径,以部分煤矿企业应用较多的ZY7200-18-40D型掩护式液压支架为研究对象,应用有限元分析方法对其进行建模分析,通过分析应力分布情况,明确该液压支架在设计方面存在的待改进之处,并应用多变量遗传算法,对该设备的顶梁和底座相关参数进行针对性的优化设计。从优化前后的对比分析结果来看,优化后的掩护式液压支架在应力分布情况上得以显著改善,证明此次优化方案发挥了一定的作用。     

液压支架偏心载荷作用下疲劳寿命的分析

采用有限元仿真模拟的形式对液压支架在偏心载荷作用下的疲劳寿命进行分析。结果表明,顶梁的最小疲劳寿命值为1 541次,底座的最小疲劳寿命值为4 861次,对顶梁的最小寿命位置处进行结构优化设计,将其疲劳寿命值提高至大于2 000次。     

大采高采场液压支架的静力学分析

由于大采高采场对支架工作稳定性的要求较高,液压支架其内部的结构设计完成后需要进行强度检验,因此对大采高采场超静定液压支架的各个构件进行了系统分析。分析认为:直接的承载构件中,顶梁中间位置和底座的千斤顶耳板位置为应力集中位置;载荷传递构件中,掩护梁在顶梁连接耳板处和连杆在底座连接耳板处应力为应力集中位置;整体上,支架各个构件位移均在弹性变形范围内,稳定性较高。     

综采工作面超前支护液压支架设计

针对晋能控股煤业集团寺河矿使用单体液压支柱存在支护高度低、支护力小、不能自移、工人劳动强度大及安全隐患等问题,设计一套综采超前支护液压支架,共三组六架,并对挑梁、顶梁、掩护梁、前后连杆、底座等部件进行设计,该套超前液压支护具有支护面积大、工序简单、使用周期长、安全性高等特点,大大降低了工人的劳动强度.