本文關鍵詞：特厚煤層堅硬頂板地質條件下放頂煤支架結構件強度研究

  更多相關文章： 特厚煤層 放頂煤液壓支架 強度 結構優(yōu)化 ANSYS 有限元分析

【摘要】：特厚煤層放頂煤液壓支架的綜放工作面采高大,礦壓顯現(xiàn)異常激烈,放煤和頂板垮落時對支架的沖擊大,對放頂煤液壓支架的穩(wěn)定性、支架整體強度和可靠性進行研究十分必要。本文分析了特厚煤層綜放液壓支架設計的關鍵技術,研究了該放頂煤液壓支架結構件強度的設計影響因素,通過對四連桿機構的運動軌跡與受力狀況分析,構建了放頂煤液壓支架的力學模型,優(yōu)化了四連桿機構參數(shù),選取液壓支架設計參數(shù)的最優(yōu)值,使液壓支架內力值下降至最小,為液壓支架主體結構件的結構分析和優(yōu)化提供了必要的參數(shù)。根據確定的支架參數(shù),以及工作面設備配套的具體尺寸,采用Pro/E三維軟件進行放頂煤液壓支架設計。然后,把設計模型經過簡化后導入到ANSYS軟件,采用試驗要求最惡劣的工況進行了放頂煤液壓支架的有限元分析計算。根據計算結果分析,對支架主體結構件進行了優(yōu)化,完成了滿足特殊使用地質條件下的放頂煤液壓支架設計。通過對特厚煤層堅硬頂煤地質條件下特厚煤層放頂煤液壓支架的設計,尤其是對支架主體結構件強度的分析,為特厚煤層大采高放頂煤液壓支架的設計提供了設計依據。
【關鍵詞】：特厚煤層 放頂煤液壓支架 強度 結構優(yōu)化 ANSYS 有限元分析
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD355.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-13
• 1.1 課題來源及意義9-10
• 1.2 課題研究的現(xiàn)狀與進展10-12
• 1.2.1 放頂煤液壓支架發(fā)展狀況10
• 1.2.2 放頂煤液壓支架的發(fā)展方向10-11
• 1.2.3 綜放開采在堅硬頂煤條件下存在的危害11-12
• 1.3 本課題主要研究內容12-13
• 2 放頂煤液壓支架架型及結構的確定13-27
• 2.1 液壓支架的使用地質條件13-14
• 2.1.1 井田概況13
• 2.1.2 煤層概況13-14
• 2.2 該項目放頂煤液壓支架的選型14-15
• 2.2.1 工作面傾斜長度的確定14
• 2.2.2 堅硬頂板條件下放頂煤支架選型14-15
• 2.3 放頂煤液壓支架的基本參數(shù)的確定方法15-19
• 2.4 放頂煤液壓支架結構特點19-23
• 2.5 支架架型結構特點的確定23-26
• 2.6 本章小結26-27
• 3 放頂煤液壓支架結構參數(shù)的設計27-34
• 3.1 頂梁梁端距軌跡優(yōu)化27-30
• 3.2 四連桿機構受力優(yōu)化30-31
• 3.3 支架四連桿參數(shù)的確定31-33
• 3.4 本章小結33-34
• 4 液壓支架受力分析及強度計算34-42
• 4.1 液壓支架的理論受力分析34-37
• 4.1.1 液壓支架的載荷特性分析34
• 4.1.2 液壓支架試驗規(guī)范34-37
• 4.2 強度計算37-41
• 4.2.1 液壓支架的強度條件37-38
• 4.2.2 液壓支架主體結構件的強度校核38-41
• 4.3 本章小結41-42
• 5 液壓支架三維模型的建立42-45
• 5.1 建模軟件的選擇及模型的簡化42-43
• 5.2 液壓支架三維模型的建立43-44
• 5.3 本章小結44-45
• 6 液壓支架主要結構件分析與優(yōu)化45-58
• 6.1 有限元分析方法及分析流程45-46
• 6.1.1 有限元法45
• 6.1.2 基于ANSYS軟件的有限元分析流程45-46
• 6.2 有限元模型的建立46-47
• 6.2.1 導入ZF15000/25/45型四柱放頂煤液壓支架模型46
• 6.2.2 設置材料屬性46
• 6.2.3 劃分網格46-47
• 6.3 接觸處理47-49
• 6.4 載荷及邊界條件的施加49-50
• 6.5 設置求解參數(shù)50
• 6.6 計算結果與分析50-53
• 6.7 頂梁柱窩結構優(yōu)化53-57
• 6.8 本章小結57-58
• 7 結論與展望58-60
• 7.1 結論58
• 7.2 展望58-60
• 參考文獻60-63
• 個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果63-64
• 致謝64

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本文編號：1064228