基于优化设计方法和有限元方法对ZCC8800/20/38型液压支架的后顶梁进行了静力学分析和结构优化改进。结果表明,后顶梁存在明显的应力集中现象,安全系数只有1.22,低于机械行业标准,必须进行优化改进。选择9个关键结构参数作为优化对象,利用ANSYS软件进行结构改进,使得后顶梁的最大应力降低了19.06%,安全系数达标。将优化后的后顶梁结构部署到液压支架工程实践中,在为期半年的实践测试中发现其效果非常好,设备运行稳定性得以提升,故障率大幅降低。此次结构优化改进能够为企业创造良好的经济效益。

根据ITER运输车双密封门的结构特点，在三种工况下选择两种不同的材料，应用有限元分析软件ANSYS对密封门典型部件进行建模和结构静力学分，并考察LY12和SS316L（N）这两种材料在三种工况下的应力和变形情况。有限元的分析结果给下一步的优化设计和结构选材提供了参考。

CMM2-20型煤矿用全液压锚杆锚索钻车因其具备工作压力高、动力头输出扭矩大和回转速度无级可调等优点,被广泛应用于煤矿井下开采工作面中。但其钻架的可靠性一直是其工作中的薄弱环节。通过对CMM2-20型煤矿用全液压锚杆钻车的钻架进行进行静力学有限元分析,找到钻架在推进行程中应力集中最严重的位置,和相应的应力值大小,为CMM2-20型煤矿用全液压锚杆钻车的安全使用提供理论基础。

针对传统液压支架不能有效应对顶板破碎或底板塌陷的现状,通过设计一种智能化液压支架支护体系,实时识别煤矿开采过程中顶板破碎或底板塌陷的特殊环境,并控制液压支架系统调整支护工作阻力、支护强度、支护高度等支护参数;在实验室环境下,对智能化液压支架支护系统进行试验,结果表明,与传统的液压支护系统相比,智能化液压支架支护系统具有更好的适应性和安全性。

对液压支架的静力学性能进行有限元模拟分析,依据分析结果,对承受应力较大的顶梁结构进行优化计算。结果表明,优化后的顶梁受到的应力减小,且其自身的重量有所下降,优化效果较好。可将该优化方案应用到液压支架的其他构件的优化中,以提高液压支架的整体性能。

液压支架是机械和建筑工程领域不可或缺的支护设备,其安全性和稳定性是确保高效生产的基础。对液压支架的工作原理和功能类型进行了分析,确立其关键的功能设计方法,增加有效的计算机辅助分析。基于有限元分析软件ANSYS建立液压支架的整机模型,通过自适应方式划分网格,在极限载荷条件下对其静力学响应特性进行计算,得出应力场结果。针对底座的结构和承载特点,对其模态特性进行分析,得出振型响应结果。研究结果表明:对称载荷和非对称载荷对液压支架的强度影响较小,整体应力的连续性较好,应力集中问题不明显;最大应力位置分布在底座前段和顶板两侧,低于材料的屈服极限;底座元件的低阶模态稳定性较高,最大振型位移位置位于底座的前端面,与强度分析结果一致。

液压支架是重要的井下综合机械化开采支撑设备,由于液压支架的承载较大,对其结构的稳定性具有较高的要求。采用有限元分析的方式,对不同极限位置的液压支架的杆系结构进行分析。结果表明,液压支架的工作位置越低,则其结构的稳定性越差,对其性能要求越高,在实际的应用中,应尽量避免液压支架在最低位工作。同时,采用体积优化的方式对液压支架整体结构进行优化,降低其总重量,改善应力分布。

以ER20-C10六自由度工业机器人的大臂为研究对象,针对其质量轻、强度高、动态特性好的需求现状,采用solidThingking Inspire软件对大臂进行静力学分析,采用ANSYS Workbench软件对大臂进行模态分析,以确定大臂模型是否合理并为最后的效果验证提供依据。采用solidThingking Inspire软件对大臂进行拓扑优化,采用ANSA软件对优化后的大臂进行几何清理和网格划分;最后对优化后的大臂进行模态分析和静力学分析。通过对比优化前后的分析结果,发现优化后的大臂在提高强度、刚度和最小安全系数的同时实现了轻量化,为工业机器人机械结构的研发提供了参考。

利用SolidWorks软件对干法熄焦用电磁振动给料机的给料槽进行了三维建模，并运用ANSYS软件建立了该给料槽的有限元模型。通过对给料槽进行静力学分析，找出了给料槽在工作过程中的应力分布规律，并对给料槽的危险区域作了分析。

以BRK500/37.5型高压乳化液泵曲柄连杆机构为研究对象通过Solid Works三维软件建立了高压乳化液泵的三维实体模型并利用自行研发的曲轴受力自动计算系统对曲轴进行了受力分析得到曲轴载荷的变化规律。选取其中5种最危险的工况利用ANSYS WORKBENCH和Solid Works之间的无缝连接将做好的模型导入到ANSYS WORKBENCH软件中去对曲轴进行静力学分析得到曲轴的应力和应变分布情况证明了该曲轴在强度和刚度方面均满足工作要求。同时对曲轴进行了自由状态和约束状态下的模态分析计算得到其固有频率和振型并对两种模态分析结果进行了比较证明了该曲轴具有良好的动态特性结构设计较为合理。分析结果为乳化液泵曲轴的结构改进和优化设计提供参考。