LS-DYNA下采煤机截齿动态应力分析与优化

本文主要探讨了基于LS-DYNA的采煤机截齿有限元分析方法，由太原理工大学机械工程学院的李春英副教授和魏春梅，以及西安理工大学机械与精密仪器工程学院的周思全教授共同完成。他们的研究旨在深化对采煤机镐型截齿截割力的理解，并为滚筒优化提供理论依据。首先，研究人员建立了一个特定型号的采煤机截齿的三维模型，运用经验截割力公式在MATLAB软件中模拟了截齿随时间变化的三向截割阻力。这些阻力数据被加载到截齿头部，作为后续有限元分析的基础。 LS-DYNA，作为一种强大的动力学分析工具，被用来对截齿进行动态应力分析。通过这种分析，他们揭示了截齿在实际截割煤岩过程中应力分布的规律，特别是在哪些时刻和位置截齿承受的最大应力会出现。这些发现对于改进截齿的设计，减轻其受力状况，防止因应力过大导致的脱落或折损具有重要意义。 关键词包括"采煤机"、"截齿"、"有限元分析"和"应力"，表明了这项工作的核心关注点在于应用数值模拟技术来提升采煤机工作性能和安全性。中图分类号为TD421.5，表明这是一篇专注于煤炭开采机械领域的学术论文。 这篇首发论文通过细致的有限元仿真，为采煤机截齿的性能优化提供了深入的数据支持，对提高采煤效率和降低设备维护成本具有实际价值。这种结合实验经验和数值模拟的研究方法，体现了现代工程设计中的科学性和实践性。