低温与应变率对矿用圆环链冲击性能影响研究

"低温及应变率对矿用圆环链冲击性能的影响" 本文详细探讨了低温和应变率对矿用圆环链冲击性能的具体影响。在煤炭开采中，刮板输送机的圆环链是关键组件，尤其在回采工作面，其承受着巨大的拉力和可能的冲击载荷。当发生卡链故障时，链条不仅需要抵抗拉力，还需应对冲击，这可能导致链条断裂，对设备造成严重损害。 研究中，作者运用ANSYS/LS-DYNA软件进行数值模拟实验，模拟含有V型缺口的圆环链在不同条件下的冲击响应。该软件是一种高级的非线性动力学分析工具，适合处理瞬态、动态问题，如冲击和碰撞。 研究发现，随着温度的降低，矿用圆环链在受到冲击时的破断能量吸收减少，初始破断时间缩短。这表明低温环境可能导致链条的韧性降低，更容易在冲击下断裂。此外，应变率（加载速率）的增加也会引起破断应力增大，进一步缩短初始破断时间。这意味着更快的加载速度会使链条在冲击下的抵抗力增强，但也更易发生早期断裂。 文章还指出，尽管过去有些研究已经关注了圆环链的冲击性能，但很少涉及温度和应变率这两个因素。考虑到实际工况中，地下环境温度低且设备运行速度快，这些因素的影响不容忽视。通过引入“冷脆”现象和应变率的概念，本研究揭示了材料性质与工作环境如何共同影响链条的冲击抗力。 在建模过程中，研究选择了23MnNiCrMo54钢作为矿用圆环链的材料，这是一种具有高强度和良好韧性的合金钢。材料的力学参数，如屈服强度、弹性模量和泊松比，都是构建有限元模型的关键因素，它们影响着模拟结果的准确性和可靠性。 这项研究强调了在设计和评估矿用圆环链时考虑工作环境温度和加载速率的重要性，为优化链条性能和提高设备安全提供了理论依据。未来的研究可能需要进一步探究不同材料、制造工艺和热处理方法对链条冲击性能的具体影响，以期在实际应用中实现更好的性能和寿命。