基于虚拟样机的液压支架运动仿真与分析

 运用三维建模软件Pro/E 对液压支架进行实体建模,并将其导入多体动力学软件ADAMS 中。运用ADAMS 软件对液压支架进行动力学仿真,获得了液压支架的动态特性。对液压支架升降过程中四连杆机构运动、顶梁端点的运动轨迹、顶梁位移与顶板力的关系等进行分析,验证了设计的合理性。通过模拟液压支架的整个运动过程,检验了液压支架动力学模型的性能。液压支架虚拟样机的建立可以缩短其设计周期并提高设计质量,有助于液压支架的优化设计。     

支撑掩护式液压支架的优化设计

为了提高液压支架顶板管理以及承受较大载荷的能力,必须使液压支架顶梁前端的运动轨迹为水平摆幅最小的近似双扭线。通过对液压支架四连杆机构的运动特性分析,建立了四连杆机构的优化设计数学模型,基于遗传算法求出了使顶梁前端运动轨迹为近似双扭线,且双扭线水平摆幅e最小时的各杆长度及相应参数,并以ZY35型液压支架的设计为例进行了验证。结果表明:利用遗传算法对液压支架四连杆机构进行优化设计可以得到理想的设计参数,生产的液压支架工作状态平稳,支护效果良好。     

液压支架四连杆机构多目标优化

针对连杆受力大、损坏严重的问题,从分析根据顶梁偏摆量设计液压支架四连杆的过程入手,简化模型写出了四连杆型液压支架的运动学和力学方程,以液压支架连杆受力绝对值之和、质量之和最小为目标函数,建立了多目标优化模型,求解采用优化效果较好的NSGA-Ⅱ算法,在matlab环境下编制成可视化计算程序.给出一设计要求实例,应用此程序优化设计及计算液压支架参数,通过对比分析表明,优化结果满足工程需要.     

滑移液压支架中顶梁的三维建模与有限元分析

本文阐述了一种基于有限元分析的方法对机械设计进行方案验证，以滑移液压支架为模型对其顶梁部分进行三维建模与有限元分析。通过有限元分析对液压支架中顶梁设计的各项参数提供模拟实验验证，利用模拟对顶梁两端施加外力，通过有限元分析进而得出该顶梁在受力过程中，各个模块应力变化趋势。验证了改顶梁设计是否符合要求，为传统机械设计提供了理论依据。     

大采高液压支架主体结构件的有限元分析

大采高综采工作面采高较大,煤壁片帮、冒顶概率增大,使大采高支架受力状态恶化,对支架主体结构件的可靠性提出更高要求。针对这一问题,以ZY10000/26/55型掩护式液压支架为研究对象,运用SolidWorks三维建模软件建立虚拟样机,运用ANSYS Workbench软件建立支架有限元模型,定义液压支架结构件间的接触为柔性体的面-面接触,对支架在顶梁三点加载、底座集中载荷组合加载和顶梁偏载两种内加载工况下的受力状态进行整架数值模拟,分析得出大采高液压支架的应力和变形特点,为高可靠性液压支架的优化设计提供参考依据。     

液压支架一般架型多工况空间受力分析

对可代表六柱混合支撑掩护式、四柱支撑掩护式及混合支撑掩护式、两柱掩护式液压支架的一般架型在五种工况下的受力状态分别进行了分析，给出了支架在任一工作高度下顶梁、掩护梁、底座等构件的力学模型，为应力计算和强度校核提供了必要的力学数据。     

液压支架上几个结构尺寸变化规律的探讨

本文通过对液压支架的前、后连杆上铰点之距与掩护梁长度的比值;后连杆与掩护梁长度的比值;掩护梁上铰点至顶梁顶面之距和后连杆下铰点至底座底面之距的变化,对支架进行受力分析,找出它们对支架受力影响的变化规律。     

对液压支架上两个结构尺寸的探讨

本文通过对液压支架上两个结构尺寸,即掩护梁上铰点至顶梁顶面之距和后连杆下铰点至底座底面之距的变化,对支架进行受力分析,找出它们对受力影响的变化规律.     

基于Abaqus的煤矸颗粒冲击放顶煤液压支架铰接点应力分析

为研究放顶煤开采过程中煤矸颗粒冲击液压支架时支架各部分铰接处的冲击响应,探究支架铰接处的应力差异,对单颗粒煤矸冲击放顶煤液压支架的动态过程进行有限元分析。首先通过Hertz理论计算出颗粒碰撞液压支架时所产生的冲击力,然后基于工程分析软件Abaqus建立放顶煤液压支架的数值仿真模型,并将计算出的Hertz力以集中力的形式分别施加在液压支架的顶梁、掩护梁和尾梁上模拟颗粒撞击液压支架的过程。基于上述有限元仿真,研究了不同材料煤矸颗粒撞击放顶煤液压支架不同位置时支架各部分铰接处的冲击响应差异。分析结果表明:放顶煤液压支架受到不同工况的冲击时,各铰接位置的受力情况也不同,其中顶梁与掩护梁连接处以及底座与连杆连接处是主要的应力集中位置。研究结果可以对放顶煤液压支架的冲击响应研究提供参考。     

液压支架整体结构设计

从液压支架主要尺寸的确定、四连杆机构的分析、设计、顶梁长度计算等方面,阐述了液压支架整体结构的主要设计思想,提出了液压支架中主要部件的设计方案和计算方法。     

高温下约束混凝土子框架的框架梁内力研究

以约束钢筋混凝土子框架作为分析对象,针对不同梁截面尺寸和配筋率、梁跨度、侧向/竖向/转动约束刚度比等情况,利用自编程序开展了高温下约束子框架的框架梁内力研究.研究结果表明：1）高温下框架梁的轴力比和梁端弯矩均呈现出先逐渐增大而后逐渐减小的趋势,前者峰值可达0.35～0.4;2）随着侧向约束刚度比增加,轴力比明显增大,而升温中后期梁端弯矩则逐渐减小;3）梁截面宽度越小,轴力比的增长速率越快且更早达到其峰值;随着梁截面宽度增加,梁端弯矩明显增大.     

大采高综采破碎顶板液压支架压架致损机理分析

针对大采高综采工作面破碎顶板条件下液压支架破损情况,对液压支架破损的原因进行了探讨.在已有的两柱掩护式支架受力力学模型的基础上,建立了支架耳座、掩护梁的受力模型.分析结果表明,在大采高顶板破碎条件下,平衡千斤顶受到支架位态的影响处于受拉状态,导致耳座与掩护梁焊接处开裂;掩护梁在上覆岩层产生的压应力作用下产生弯曲应力,弯曲应力最大位置处布设的管孔易产生应力集中,导致掩护梁产生裂纹并贯通.     

流体参数对航空发动机液压管路振动特性的影响

考虑了黏弹性系数和脉动流因素,采用牛顿法建立了航空发动机液压管路在基础激励下的非线性流固耦合振动数学模型,并将方程进行了无量纲化.根据梁模型横向弯曲振动模态函数,采用Galerkin法将运动方程在模态空间内展开,利用Matlab和Mathematica软件数值仿真,分析研究了航空发动机液压管路的流体压力、流速、轴向力等参数对振动特性的影响.最后通过实验验证了所得结论与理论相符合.     

基坑大开口逆作环板支撑体系刚度效应分析

将有限元法与结构力学理论相结合，提出基坑大开口逆作环板支撑体系的刚度计算方法，分析了逆作环板开口形式、尺寸及开挖深度对支撑体系刚度的影响，以及围护墙的侧移及内力随支撑刚度变化的情况，并通过工程实例及监测数据验证了该计算方法的可行性.结果表明：对于开口形式为圆形、方形的大开口环板水平支撑体系，其刚度与开口尺寸比的关系分别为上凸、下凹形式的二次曲线；而2种开口形式的结构刚度与开口面积比的关系均呈现出下凹的二次曲线形式，开口面积比可作为优化工程设计的控制指标.     

喷嘴倾角对PDC钻头齿水射流清洗力影响的实验研究

为了对PDC钻头水力结构及参数进行优化设计和优选,对不同喷嘴倾角下水射流钻头齿清洗力的影响进行了实验研究.实验装置的测量杆件是根据悬壁梁原理设计的.用均布于模拟钻头刀翼上的五根测杆,可以测出水射流对模拟钻头齿上的水力清洗力.实验结果表明,一般情况下.水射流对各测杆的清洗力随喷嘴倾角的增大而增大.倾角一定时,靠近喷嘴出口的测杆受力较大.钻头外缘上的测杆受力较小.     

装配式张弦梁钢支撑结构力学性能分析

为明晰装配式张弦梁钢支撑系统中预应力张弦梁结构的力学性能，采用ABAQUS有限元软件对张弦梁结构进行数值模拟分析.通过张弦梁撑杆预应力、撑杆截面尺寸、冠梁截面尺寸和桩基侧向刚度等影响因素分析张弦梁钢支撑的受力性能.利用MIDAS有限元软件对张弦梁钢支撑进行整体建模分析.结果表明：张弦梁靠近对撑部分的拉杆的承载能力对整个张弦梁的承载力起决定作用；增大撑杆预应力和桩基侧向刚度对张弦梁钢支撑承载能力有明显增强；增大撑杆截面和冠梁截面对张弦梁系统的承载能力提高不明显；张弦梁钢支撑系统的基坑位移处于预警值范围内，支撑系统对基坑位移有较好的控制作用.     

高地应力破碎围岩隧道变形受力特征试验研究

高地应力破碎围岩地层在开挖隧道过程中极易发生大变形、钢架扭曲、局部垮塌等灾害。以天平铁路关山隧道为依托,通过监测两个试验段内的围岩压力、初期支护受力与变形、二次衬砌混凝土应力的分布特征,来探讨高地应力破碎围岩地层中不同断面形式和支护参数情况下隧道支护结构的变形与受力特征。结果表明:在以水平地应力为主的破碎围岩地层中,隧道开挖引起的变形以边墙水平收敛为主,拱顶沉降次之;高边墙小曲率断面形式的单线铁路隧道受力和变形均较大,而增大边墙曲率可有效抑制隧道开挖引起的变形,使支护结构受力更为均匀,受力状态明显改善。研究可为高地应力破碎围岩地层中隧道设计提供一定的参考。     

ZF15000尾梁插板式放顶煤液压支架的选型设计

厚煤层开采技术和配套设备研制是当今世界主流攻关方向。详细介绍了ZF15000/27.5/42型大阻力支撑掩护式放顶煤液压支架的选型设计,阐述了尾梁插板式低位放顶煤液压支架特点,确定了采放比、工作阻力及初撑力,探讨了支架顶梁、掩护梁和底座各部分的设计思路及其作用。     

大跨度公铁两用斜拉桥阻尼器参数研究

以我国正在建设的某大跨度公铁两用斜拉桥为背景,分析研究了在地震荷载和列车制动力作用下,塔梁之间采用阻尼装置的结构动力响应.计算结果表明,塔梁之间采用液压阻尼装置,能较好地解决温度、列车制动力和地震荷载作用下大跨度公铁两用斜拉桥的受力问题,而选取合理的阻尼参数可以有效控制梁体的纵向位移.