PFC3D离散元模拟：镐形截齿破煤性能与煤层厚度关系研究

该篇文章主要探讨了镐形截齿在滚筒式采煤机中的关键作用，它是直接影响采煤效率的关键部件。研究者利用离散元分析软件PFC3D来进行深入的数值模拟，目的是理解镐形截齿在截割煤层过程中所受到的应力分布和与煤层厚度的关系。通过这种方法，他们能够模拟复杂的力学行为，包括剪切、拉伸和挤压等，从而为优化采掘装备的设计和性能提供科学依据。 在研究过程中，文章可能运用了PFC3D的接触黏结模型，这个模型基于球体之间的接触原理，通过计算两接触球体A和B的半径以及它们之间的距离（即梁的长度），来确定接触区域的应力分布。在这个模型中，梁只承受拉力和剪力，通过计算梁的截面积和惯性力矩，可以得到精确的力学分析结果。 文章还可能涉及到一些仿真技术，如使用Simulink程序来获取关于截齿受力的动态曲线，通过对翻转液压缸进行受力测试，得到不同角度下的最大推力（80430N）和最大拉力（54980N），这对于液压系统的优化设计具有实际意义。 此外，文中引用了多篇相关领域的研究论文，如关于单体液压支柱的虚拟设计与联合仿真、机器人学、单轨吊机车紧急制动液压系统仿真分析以及液压与气压传动方面的著作，这些引用进一步丰富了理论基础和方法论。 作者刘纪新教授，作为工程图学与机械设计领域的专家，通过这项工作展示了如何将理论研究与实际应用相结合，以提升采煤机的性能。整篇文章的发表时间是2015年10月，收稿日期为同年7月，表明了研究的及时性和相关性。 总结来说，这篇文章的核心内容是利用PFC3D软件对镐形截齿在煤层开采中的性能进行了深入的离散元分析，揭示了其受力机制和与煤层厚度的关系，为采掘装备的改进设计提供了数据支持和技术指导。