煤炭采掘中,煤层和岩石应力的重新分布对煤矿井下安全具有重要影响。为更好地理解这一过程,本研究基于ANSYS软件建立煤炭采掘作业面的有限元模型,通过单元“杀死”和“激活”技术,设置有限元模型的载荷步,并采用迭代法对各载荷步进行求解。此外,通过实例对煤炭采掘过程中隧道挖掘后的重力作用、液压支架支撑作用以及侧边煤层开采等一系列过程的受力状态进行仿真分析,最终获得煤炭采掘各阶段的位移变形和应力分布特征。这些分析结果对于理解煤炭采掘过程中的力学行为及其对矿井安全的影响至关重要。

在中、大容量的应变式测力与称重传感器中，应用较多的是圆柱、圆筒、板环、悬臂梁、双端固支梁和轮辐式等结构，这些结构对同时检测拉伸、压缩对称循环载荷，或拉向、压向灵敏度不对称无法满足计量要求，或需要增加辅助部件才能完成计量任务。本文介绍的多梁串联配置的环形梁结构，弥补了上述弹性元件的不足，它是把产生正应力或切应力的应变梁串联式的相互连接起来，并沿着封闭的圆柱表面进行配置，外载荷以交错排列的形式施加于应变梁上，使得拉向、压向灵敏度的一致性好，易于进行拉、压对称循环栽荷测量。文中重点介绍了矩形截面正应力和工字形截面切应力环形梁弹性元件的结构特点、受力分析和理论计算，并给出了结构设计与理论计算范例。

终端光学组件中的靶镜姿态是保证激光打靶精度的主要因素之一,为了实现微米级的打靶精度,需要利用调焦模块中的调平机构对靶镜姿态进行调节。针对终端光学组件在靶球上倾斜安装的实际情况（±45°）,对三顶三拉调平机构在等腰三角形支承布局下的螺栓组进行了受力分析,得到归一化等效拉力与特征尺寸比值的关系方程和关系图线;利用ANSYS软件对调平结构和调节平板进行了相应约束下的变形分析;利用星点检验法对实际研制的调焦模块进行了星点图检验。结果表明,特征尺寸比值H/l1存在一个特定的数值1/2,它区分了螺栓组的顶、拉主导性变化;从变形角度正立等腰三角形布局和倒置等腰三角形布局对应适合于上半球和下半球上的安装情况;星点检验结果证实了终端光学组件中的调平机构设计可以保证靶镜的变形引起的影响在允许的范围之内。

液压支架是矿井下“三机”之一,主要应用于支护巷道,保证矿井下综采工作的安全进行。充填式采煤液压支架则是液压支架中的一种,可以实现矿井下综采和充填的同时进行,采矿工作的工况情况极为复杂,这要求液压支架必须具有很好的支护可靠性。现有充填液压支架设计普遍采用提高安全系数的方法设计支架各个部位的结构,导致液压支架总体结构笨重、造价昂贵,井下支护作业效率较低。本文通过建立液压支架运行过程中受力模型,分析液压支架主要构件运行过程中的受力状况,研究液压支架运动学状况。研究表明,该型号液压支架运行过程中前、后排支柱所受荷载是中间支柱所受荷载的四倍多,这为填充液压支架结构优化和工作可靠性提升提供了理论依据。

根据实际参数计算灭火弹的受力情况,采用有限元分析软件对弹体的发射强度进行分析。结果表明:灭火弹最大应力位置位于弹头与分瓣弹身的边缘处,最大等效应力小于105 MPa;灭火弹最大塑性变形为0.010715 mm,总变形为0.9659 mm,均能够满足发射强度要求。进行发射试验结果表明:灭火弹工作正常,出膛后灭火弹未发生零部件破损,验证了结构设计的合理性。

应用结合面理论对立式加工中心机床立柱进行受力分析。将立柱与机床其他部件的结合部区分为固定结合面和运动结合面。固定结合面具有较大的接触刚度,无需考虑其受力及变形,将结合面上的正压力简化为均布力,结合机床主要机械加工工序,将切削力简化为3个正交分力和绕主轴轴线的旋转力矩。以固定结合面受载后无相对运动为准则,分析螺纹连接件的工作载荷与结合面上的均布载荷。针对立柱与滑鞍构成的运动导轨结合面,根据结合面压力理论,将结合面的变形及正压力处理成沿结合面的线性函数,建立平衡条件,得到主副导轨结合面不同部位载荷分布函数。

设计了二级剪叉式丝杠升降机，完成了三维造型和运动仿真模拟，并对二级剪叉式丝杠升降机构进行了动力学分析，利用虚位移原理推导升降机台面载荷和丝杠推力之间的关系公式；通过对整机和单个剪叉杆的受力分析，建立了二级剪叉式丝杠升降机构的力学模型。以一台大型升降机为例，分析剪叉杆的受力情况，利用MATLAB软件计算剪叉杆的受力大小，并对剪叉杆的强度进行校核。经现场实际测试验证，该二级剪叉式丝杠升降机结构稳定。为剪叉式丝杠升降机的设计分析提供了理论。

盾构机主轴承是盾构机的主要部件，对盾构机的使用寿命起到至关重要的作用。文中运用理论和经验公式对盾构推力和刀盘扭矩进行了计算和比较，并对盾构机主轴承进行了校核计算，对新型盾构机主轴承的研发具有一定的参考意义。

套管开窗是连续油管径向射流技术实现的前提.万向节是关于径向射流技术井下开窗工具的重要部分.万向节的功能特性直接影响着套管开窗技术的成功.文中分析万向节的受力情况,得出其在设计过程中应满足的几何参数和结构参数条件.通过ANSYSWORKBENCH软件对万向节叉和十字轴进行有限元分析,找出应力集中易损坏的部位,改变设计参数并且进行圆弧曲线处理,减少应力集中现象,增加万向节强度.选择合适的十字轴,以实现良好的开窗效果.

<正> 1 前言由上海煤炭科学院设计,昆山液压件厂生产的PM23a—D0.09型及山东矿业学院研制的RYMD0.1型径向柱塞液压马达,都是以高压乳化液泵站作为能源的。马达的柱塞底部平面和套在曲轴上的七星轮面直接配合,并在七星轮面上来回滑动,没有压力环。高水基乳化液介