以ZF12000/22/42型放顶煤液压支架为研究对象,借助Solid Works建立该液压支架的掩护梁,采用有限元分析法,对掩护梁结构强度进行仿真分析,同时根据计算结果对掩护梁进行优化改进。改进后液压支架具有更高的结构强度,能更好满足设备的支撑要求。

底座作为放顶煤液压支架中的关键部件,保证其结构具有较好的结构强度,对提高液压支架的支撑效果极为重要。在分析放顶煤液压支架结构特点基础上,以ZFS2650-14型放顶煤液压支架为分析对象,采用Workbench软件研究了底座的结构性能,得出底座的中部为薄弱部位,极容易发生结构变形或开裂等失效现象,并有针对性的开采了底座的优化改进设计。该研究对提高底座的结构强度具有重要作用,也为后期开展液压支架其他部件的结构强度研究提供了重要参考。

以ZY12000/18/35D矿用液压支架为研究对象,对其设备中推移机构的结构强度进行分析,得到了现有结构中前推杆、十字头、后推杆部位的薄弱处,以此为基础,进一步对推移机构的改进设计及结构性能进行分析,得出改进后的推移机构具有更高的结构强度,能更好地满足液压支架的作业安全,且能降低该部件的材料成本的结论,这对提高液压支架的支撑效果具有重要作用。

所设计的有杆飞机牵引车在更换轮胎时,支撑液压缸将代替车轮作为其主要承载部件,且液压缸需满足垂直、横向5°侧倾和纵向5°侧倾三种典型工况下的强度及稳定性要求。通过有限元分析软件Ansys,采用强度及特征值屈曲分析相结合的方法对支撑液压缸进行仿真,得到结构在多工况下应力分布云图及前六阶屈曲特征值。分析结果表明,液压缸部分构件的最大应力超过许用应力值但未发生屈曲,结构不满足强度要求。因此对结构改进优化并再次分析,得到满足工况需求的液压缸,为进一步的研究提供了参考。

以ZF12000/23/35型矿用液压支架的顶梁为研究对象,介绍了顶梁的组成及功能,借助Pro E和ANASYS Workbench 16.0软件完成了顶梁的建模分析,结果表明,顶梁存在强度设计缺陷。采用增加结构件厚度的方法对顶梁进行优化改进,分析结果表明优化效果显著,实践结果表明改进之后的顶梁可靠性很好。

液压支架是采煤工作面内重要的支护设备。以霍州煤电辛置煤矿ZY10000/26/55型液压支架掩护梁为研究对象,介绍了掩护梁的结构及主要功能,采用SolidWorks三维绘图软件和ANASYS Workbench 16.0仿真分析软件完成了掩护梁的建模与分析,发现前端盖板位置存在应力集中问题,具有安全隐患。通过增加掩护梁前端盖板厚度的方法进行优化,当前端盖板的厚度为28 mm时,应力集中现象得到改善,提高了液压支架的安全性。

为研究如何在满足强度要求的前提下降低铲斗的质量,提出一种基于连续挖掘轨迹和极限挖掘力的铲斗轻量化设计方法。基于连续轨迹理论选定当挖掘机器人动臂处于主挖区内,由铲斗、斗杆液压缸交替挖掘的4段轨迹作为研究前提,计算并分析了连续轨迹上极限挖掘力的数值变化规律;使用APDL语言建立铲斗参数化模型,以极限挖掘力为外载荷研究铲斗结构强度的变化规律;以铲斗质量和应力为优化目标建立铲斗结构优化模型,使用遗传算法对铲斗进行优化。结果表明:铲斗液压缸挖掘时铲斗的应力、变形明显大于斗杆挖掘;优化后铲斗的质量减少了5.27%、最大应力减少了6.23%,验证了优化方法的可行性。

对一种飞机翼盒运输拖车车架的总体布置、纵梁、横梁及其连接等进行了设计。利用软件H yperm esh、M C S Patran/N astran对车架进行满载工况的静态分析及模态分析。结果表明,车架强度、刚度和扭转均满足设计要求。

介绍了一种新型缓冲瓶结构，具有容积可调与耐高压的特点。基于有限元软件ANSYSWork—bench对不同容积工作状态进行了仿真分析，优化了设计参数，在满足重量、外形尺寸及调节容积的要求下，降低了产品的应力水平，提高了产品的安全系数，并通过试验验证了其正确性。

将各个构件的Solidworks实体模型导入ANSYS中生成柔性体模态中性文件将该柔性体导入ADAMS中替换原有的刚性体建立变桨机构的刚柔混合体模型。利用ADAMS对风力发电机组变桨机构的模型进行变桨精度分析发现实际变桨速度和角位移与理论值有一定误差提出了在桨叶盘上增设位置传感器利用传感器发出的信号控制液压缸动作对变桨误差进行补偿;将运动仿真过程中产生的零件载荷文件导入ANSYS中对关键零件进行强度分析指出了各零件易破坏位置与最大应力位置设计时应注意保护。