液壓支架關(guān)鍵部位的有限元分析.pdf

1、論文題目：液壓支架關(guān)鍵部位的有限元分析專業(yè)：機(jī)械制造及其自動(dòng)化碩士生：何龍龍（簽名)_________指導(dǎo)老師：曹春玲（簽名)_________摘要本文以ZY68001532D型液壓支架為研究對(duì)象，建立了該支架三維虛擬樣機(jī)，以《煤礦液壓支架第一部分：通用技術(shù)條件》中的強(qiáng)度試驗(yàn)條款要求為加載條件，對(duì)支架整體進(jìn)行了的有限元強(qiáng)度模擬分析。參照分析結(jié)果完成的該支架樣機(jī)設(shè)計(jì)在試驗(yàn)臺(tái)上以同樣條件進(jìn)行了支架強(qiáng)度試驗(yàn)，試驗(yàn)過程中對(duì)關(guān)鍵部位（點(diǎn)）的做了應(yīng)

2、力測(cè)試。有限元強(qiáng)度分析數(shù)據(jù)與試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)的對(duì)比，驗(yàn)證了有限元分析過程和數(shù)據(jù)結(jié)果的可信性和正確性，為該支架一次性試制成功提供了理論指導(dǎo)。使用CATIA軟件對(duì)ZY68001532D型液壓支架創(chuàng)建三維實(shí)體模型，使用ABAQUS有限元分析軟件對(duì)其進(jìn)行靜力學(xué)結(jié)構(gòu)分析。有限元分析過程中，對(duì)支架的三維實(shí)體模型進(jìn)行了模型的簡(jiǎn)化、裝配、支架各部件接觸面的處理、單元類型的選擇、網(wǎng)格的劃分、邊界條件的處理和載荷的施加等方面的研究。支架樣機(jī)的承載強(qiáng)度試驗(yàn)依據(jù)最

3、新液壓支架的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)《煤礦液壓支架第一部分：通用技術(shù)條件》確定危險(xiǎn)工況和邊界載荷條件。分別以頂梁偏載和頂梁扭轉(zhuǎn)兩種最惡劣的承載工況進(jìn)行加載試驗(yàn)，采集關(guān)鍵部位的試驗(yàn)數(shù)據(jù)并與有限元分析結(jié)果對(duì)比分析，兩者基本一致。說明本文的有限元分析過程和結(jié)果是基本正確的，用此得到的所有數(shù)據(jù)可以全面指導(dǎo)該液壓支架所有結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)。利用ABAQUS中weld模塊處理支架底座柱窩與周圍筋板的焊縫連接，與底座一體化建模形成實(shí)體連接的分析結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析，兩種處理

4、方式在柱窩周圍局部的應(yīng)力應(yīng)變還是有一定差異，一體化實(shí)體連接建模比焊接連接產(chǎn)生的應(yīng)力應(yīng)變要小。據(jù)此，通常為簡(jiǎn)化模型和減少支架結(jié)構(gòu)件中大量的焊縫連接處理而采用的一體化實(shí)體建模，這種方式得到的有限元計(jì)算數(shù)據(jù)在集中受力和模量突變的區(qū)域應(yīng)增加一定的系數(shù)，或做必要的局部焊縫連接的細(xì)化處理。關(guān)鍵詞：液壓支架；有限元分析；壓架試驗(yàn)研究類型：應(yīng)用研究Subject:TheAnalysisonKeyPartsofHydraulicSupptSpecialt

5、y:MechanicalManufacturingAutomationName:HeLonglong(Signature)____________Instruct:CaoChunling(Signature)____________ABSTRACTHydraulicsupptisoneofthekeyfacilitiesinthefullymechanizedcoalminingface.ThepapertooktheZY6800153

6、2DtypehydraulicsupptasthestudyingobjectverifiedtheexperimentalresultwiththecompareofdatafromsimulationofABAQUSthepressuretest.Inadditionindertoverifygapbetweenthetwomethodsofintegratedmodelingtherealweldgapprocessingthis

7、paperalsocheckedouttheabovetwomethodswiththehydraulicsuppt.Inthepaperitbuiltthe3DmodelofZY68001532DtypehydraulicsupptwiththeCATIAsoftwareanalyzedthestaticstructurewiththeABAQUSfiniteelementanalysissoftware.Intheprocessof

8、analysisitundertookindepthstudyonsimplifyingthemodelsassemblingthepartsprocessingthecontactingsurfacesthechoiceofelementtypemeshboundaryconditionsprocessingloadotheraspects.Intheprocessofthepressuretestthemostdangeroussi

9、tuationsboundaryconditionsloadswereconfirmedinaccdanceofthenewestexperimentalcriterionTheFirstPartofCoalMineHydraulicSuppt:GeneralTechnicalSpecifications.Throughthetwodifferentexperimentsofthetopbeampartialloadthetopbeam

10、reversethepapercollectedmassreliabledatafromthekeypartofthesupptcomparedwiththeresultsoffiniteelementanalysis.Finallyitintroducedthegapsbetweentheypractice.Finallywiththeanalysisresultofcomparingthemethodofintegratedmode

11、lingtherealweldgapprocessingwiththeweldmodulethepaperverifiedtheemergederrsinterpretedthepromisingreasonshenceimprovedthatthewholeresultofintegratedmodelingwassmallerthanthatofsimulationofweldprovidedthetheeticalreferenc