有限元分析优化矿山架空乘人装置设计

"基于有限元分析的架空乘人装置结构优化设计" 本文主要探讨了如何利用有限元分析技术对矿山架空乘人装置的结构进行优化，以实现装置的轻量化和提高其性能。架空乘人装置是矿山运输系统中的重要组成部分，用于运送矿工上下井，其安全性与效率直接影响到矿山的生产效率和人员安全。 在结构优化设计过程中，研究者刘阳和江利首先对原有的矿山架空乘人装置进行了深入研究，识别出其结构上的不足和潜在的改进空间。他们应用了有限元分析软件，这是一种广泛应用在工程设计中的数值计算方法，能够模拟复杂结构在不同工况下的受力状态，帮助工程师精确评估结构的强度、刚度和稳定性。 在有限元分析的基础上，研究团队对装置的管壁厚度进行了调整，将原本的管壁厚度减少到1.8mm。这一改动旨在减轻装置的重量，同时保证其在承受一定载荷时仍能保持结构完整。此外，他们还创新性地采用了空心结构筋板设计，这种设计在减轻重量的同时，可以有效增强结构的承载能力。 文章中提到，当装置承受100kg载荷时，危险点的最大应力为211.52Mpa，这个数值是在安全范围内，表明优化后的结构能够满足安全运行的要求。通过这些优化措施，新的架空乘人装置重量减轻至3.28kg，相较于原始结构减轻了63%，显著提高了装置的轻量化程度。 关键词“架空乘人装置”、“有限元”和“结构优化”揭示了研究的核心内容。有限元分析在此起到了关键作用，它不仅帮助研究人员理解了原有结构的问题，还为结构优化提供了科学依据。结构优化则涉及到材料选择、尺寸调整和力学性能的综合考虑，最终目的是在保证安全的前提下，实现装置的轻量化和高效运行。 这项研究展示了有限元分析在工程设计中的强大应用，为矿山架空乘人装置的结构改进提供了一种实用且有效的途径，对于提升矿山设备的安全性和经济性具有重要的实践意义。同时，该研究也为其他类似结构的优化设计提供了参考和借鉴。