本文關(guān)鍵詞：液壓支架用液壓缸的有限元分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：液壓支架是煤礦綜合機(jī)械化采煤中不可缺少的關(guān)鍵設(shè)備,它是由液壓缸、液壓閥等液壓組件和其它金屬構(gòu)件組成并以高壓液體作為動(dòng)力的支護(hù)設(shè)備。立柱(起主要支撐作用的液壓缸)是將液壓支架頂梁和底座連接起來的部件,是主要的承載和調(diào)高部件,它的工作性能直接影響到整個(gè)液壓支架的工作狀態(tài)。液壓支架雙伸縮立柱調(diào)高范圍大,使用方便,多用于薄煤層和大采高支架上。高性能的立柱是液壓支架設(shè)計(jì)和制造的關(guān)鍵,所以基于CAD/CAE技術(shù)對(duì)立柱進(jìn)行分析和研究,對(duì)提高液壓支架的整體性能具有重要意義。本文介紹了國內(nèi)外液壓支架及立柱的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),闡述和分析了液壓支架及立柱的結(jié)構(gòu)組成和工作原理,以ZY12000/28/62D掩護(hù)式液壓支架為實(shí)例,對(duì)雙伸縮立柱的強(qiáng)度和穩(wěn)定性進(jìn)行了研究,主要研究內(nèi)容有以下幾個(gè)方面:(1)首先詳細(xì)介紹了立柱結(jié)構(gòu)的簡化原則,并應(yīng)用三維建模軟件Pro/E建立立柱各組成部分的三維實(shí)體模型,在虛擬裝配環(huán)境中進(jìn)行裝配,并在立柱裝配體的基礎(chǔ)上建立含液立柱的三維模型。(2)通過力學(xué)計(jì)算模型對(duì)液壓支架立柱在2倍中心載荷下進(jìn)行力學(xué)分析,分別計(jì)算立柱各段最大撓度和最大應(yīng)力,并根據(jù)第四強(qiáng)度理論對(duì)立柱各段進(jìn)行強(qiáng)度校核。根據(jù)等價(jià)受力模型和邊界與連續(xù)性條件計(jì)算出立柱的臨界載荷,完成立柱穩(wěn)定性分析。(3)將Pro/E軟件建立立柱的三維模型通過與ANSYS的無縫接口導(dǎo)入,從而利用有限元分析軟件ANSYS對(duì)立柱進(jìn)行2倍中心載荷情況下強(qiáng)度分析和流固耦合分析,可以快速找到立柱承受載荷時(shí)的最大應(yīng)力和最大位移,并查看應(yīng)力和位移的分布情況,顯示流固耦合作用對(duì)立柱的影響,同時(shí)對(duì)立柱進(jìn)行屈曲分析,完成穩(wěn)定性校核。本文通過采用CAD/CAE技術(shù)對(duì)ZY12000/28/62D掩護(hù)式液壓支架雙伸縮立柱的分析研究,將理論分析和有限元分析結(jié)合起來,對(duì)雙伸縮立柱的強(qiáng)度和穩(wěn)定性進(jìn)行了研究,為液壓支架立柱的設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：液壓支架立柱 強(qiáng)度分析 流固耦合 穩(wěn)定性分析
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD355.4;TH137.51
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題選題背景及其意義10-11
• 1.2 液壓支架及立柱國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12
• 1.3 國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 我國液壓支架及立柱的發(fā)展趨勢(shì)13-14
• 1.5 主要研究內(nèi)容14-15
• 第2章 液壓支架立柱簡介15-22
• 2.1 液壓支架概述15-18
• 2.1.1 液壓支架結(jié)構(gòu)組成15-16
• 2.1.2 液壓支架工作原理16-17
• 2.1.3 液壓支架工作特性曲線17-18
• 2.2 立柱概述18-20
• 2.2.1 立柱類型與結(jié)構(gòu)18-19
• 2.2.2 立柱的工作原理19-20
• 2.3 液壓支架立柱型式試驗(yàn)20-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第3章 液壓支架立柱三維建模22-28
• 3.1 選擇建模軟件22-23
• 3.2 雙伸縮立柱結(jié)構(gòu)簡化23-24
• 3.3 雙伸縮立柱建模24-26
• 3.3.1 立柱的主要參數(shù)24
• 3.3.2 立柱各組成部分建模24-25
• 3.3.3 立柱三維裝配25-26
• 3.4 含液雙伸縮立柱建模26-27
• 3.5 本章小結(jié)27-28
• 第4章 雙伸縮立柱靜力學(xué)分析28-36
• 4.1 雙伸縮立柱強(qiáng)度計(jì)算28-32
• 4.1.1 立柱力學(xué)計(jì)算模型28
• 4.1.2 主要參數(shù)計(jì)算28-30
• 4.1.3 立柱各段強(qiáng)度校核30-31
• 4.1.4 立柱強(qiáng)度校核計(jì)算結(jié)果31-32
• 4.2 立柱穩(wěn)定性校核32-35
• 4.2.1 立柱模型簡化33-34
• 4.2.2 邊界條件和連續(xù)性條件34-35
• 4.2.3 臨界載荷計(jì)算35
• 4.3 本章小結(jié)35-36
• 第5章 基于ANSYS的雙伸縮立柱強(qiáng)度和穩(wěn)定性分析36-55
• 5.1 ANSYS軟件介紹36-39
• 5.1.1 ANSYS的主要功能36-37
• 5.1.2 ANSYS處理器與輸入方式37-38
• 5.1.3 ANSYS的基本分析過程38-39
• 5.2 有限元法概述39-40
• 5.3 立柱2倍中心載荷結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有限元分析40-48
• 5.3.1 無縫連接和模型的導(dǎo)入40-41
• 5.3.2 定義材料屬性和選擇單元類型41-42
• 5.3.3 網(wǎng)格劃分42-43
• 5.3.4 建立接觸對(duì)43-45
• 5.3.5 設(shè)置邊界條件與施加載荷45-46
• 5.3.6 求解與后處理46-48
• 5.4 立柱2倍中心載荷流固耦合有限元分析48-51
• 5.4.1 流固耦合方法48
• 5.4.2 流固耦合前處理48-49
• 5.4.3 施加載荷及后處理49-51
• 5.5 立柱結(jié)構(gòu)屈曲分析51-53
• 5.5.1 結(jié)構(gòu)屈曲概論51
• 5.5.2 結(jié)構(gòu)屈曲基本步驟51-52
• 5.5.3 立柱特征值屈曲分析52-53
• 5.6 計(jì)算結(jié)果分析53-54
• 5.7 本章小結(jié)54-55
• 第6章 總結(jié)與展望55-57
• 6.1 本文總結(jié)55
• 6.2 展望55-57
• 參考文獻(xiàn)57-60
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果60-61
• 致謝61-62
• 作者簡介62

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