液壓支架掩護梁的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計研究.pdf

1、液壓支架是煤礦綜采工作面最重要的設備之一，是綜采支護設備中投資最多、使用數(shù)量最多的設備。隨著技術(shù)的不斷完善和市場競爭的逐步加劇，液壓支架的設計要求也不斷提高，在保證工作性能的前提下要盡可能減輕重量，提高經(jīng)濟效益。
　　 本文以某液壓支架為研究對象，采用Pro/E軟件建立了液壓支架整機模型并對其進行了干涉檢查，然后通過IGES中間文件將掩護梁的三維實體模型導入ANSYS軟件，完成了其結(jié)構(gòu)有限元分析。在有限元分析的基礎上，建立了掩護

2、梁的優(yōu)化數(shù)學模型，利用ANSYS軟件完成了其結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計。
　　 首先通過Pro/E三維建模軟件建立了液壓支架各零部件模型，裝配后充分利用整機干涉檢查來校核建模的合理性。三維實體模型可以使設計人員直觀的了解液壓支架及其關鍵零部件的結(jié)構(gòu)和裝配關系，縮短了設計周期，提高了設計效率。
　　 然后通過IGES中間文件將掩護梁模型導入到ANSYS有限元分析軟件中，對模型進行適當?shù)木W(wǎng)格劃分，根據(jù)載荷分析結(jié)果施加約束和載荷，建立掩護梁

3、的有限元分析模型，通過在ANSYS中的分析計算，得到了掩護梁的應力和應變云圖，所得到的結(jié)果數(shù)據(jù)與實際情況相符合。
　　 最后在掩護梁有限元分析的基礎上，建立了掩護梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計數(shù)學模型，采用ANSYS作為優(yōu)化設計器，利用其參數(shù)化設計語言APDL，運用零階優(yōu)化方法，有效地完成了掩護梁的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計。在滿足迭代精度的基礎上，得到令人滿意的優(yōu)化結(jié)果，優(yōu)化后設計方案與原有設計方案相比重量減輕了6.53％，優(yōu)化效果明顯。
　　 本