基于ANSYS-LS-DYNA的采煤機截齒動力學分析及可靠性研究.pdf

1、由于煤體的非均質性很大，煤體不是質料均勻的各向同性體，因此應把采煤機截齒破碎煤體的過程視為一個隨機復雜過程。采煤機通過截齒進行煤巖破碎工作，截齒的截割破煤性能和可靠性直接影響著采煤機整機的截割破煤性能和可靠性，因此，對截齒進行截割動力學分析和可靠度計算有著很重要的意義。
　　首先，本文介紹了煤巖體的物理性質、力學性質及煤巖的破壞特性，從理論上分析了截齒截割煤巖的過程中所經歷的不同階段。分析了截齒在截割過程中所受的三向阻力以及三向阻

2、力的理論計算方法，研究分析了影響采煤機截齒截割性能的主要因素有截齒的磨損、截割煤體的厚度和切削的角度等。
　　其次，將仿真得到的截齒三向力數據與已有實驗數據進行誤差對比，驗證仿真分析的可行性。利用ANSYS/LS-DYNA軟件對截齒截割破煤的過程進行動態(tài)仿真，提取仿真結果并用MATLAB后處理，得到截齒的截割阻力、牽引阻力和側向力與截齒截割煤巖厚度和截割角度之間的變化關系，另外還分析了煤巖施加側壓對截齒截割阻力的影響。運用MATL

3、AB對截齒三向力進行頻譜分析，分析截齒載荷在頻域上的特征，得出了截齒載荷信號的主要頻率段分布，對研發(fā)設計采煤機截齒提供了參考依據。
　　然后，提取仿真分析結果對截齒應力進行分析，得出截齒應力的分布特征?？紤]到截齒和煤巖參數的隨機性，結合拉丁超立方抽樣、LS-DYNA仿真和神經網絡擬合截齒最大等效應力與隨機變量之間的函數關系，得出映射關系公式。
　　最后，利用BP神經網絡擬合出的輸入輸出關系式，再結合均值一次二階矩方法進行截齒