煤矿液压支架顶梁结构的拓扑优化研究

简介

用传统方法对液压支架顶梁结构进行设计时,存在结构冗余现象,会增加材料成本和加工成本。基于拓扑优化技术并利用Hyperworks软件对顶梁开展结构优化改进工作,设置载荷时考虑的是偏载荷特殊工况条件。结果发现,位于中间区域的3根横筋板单元密度只有0.01~0.02,说明横筋板基本不重要,可以直接去除。对优化后的顶梁进行受力分析,其最大应力为541.2MPa,低于材料的屈服强度550MPa,说明顶梁强度能满足实际使用要求。此次对顶梁结构的优化改进,降低了结构件的材料成本和人工成本,取得了一定的社会效益和经济效益。