液壓支架掩護(hù)梁的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、液壓支架是煤礦綜采工作面最重要的設(shè)備之一，是綜采支護(hù)設(shè)備中投資最多、使用數(shù)量最多的設(shè)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(shè)計(jì)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(jì)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(jī)模型并對其進(jìn)行了干涉檢查，然后通過IGES中間文件將掩護(hù)梁的三維實(shí)體模型導(dǎo)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(chǔ)上，建立了掩護(hù)

2、梁的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，利用ANSYS軟件完成了其結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　 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(jī)干涉檢查來校核建模的合理性。三維實(shí)體模型可以使設(shè)計(jì)人員直觀的了解液壓支架及其關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)和裝配關(guān)系，縮短了設(shè)計(jì)周期，提高了設(shè)計(jì)效率。
　　 然后通過IGES中間文件將掩護(hù)梁模型導(dǎo)入到ANSYS有限元分析軟件中，對模型進(jìn)行適當(dāng)?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(hù)梁

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