ANSYS/LS-DYNA模拟下的刨煤机刨刀破煤过程与结构优化

本文主要探讨了"刨煤机刨刀破煤过程的数值模拟"这一关键领域。研究者利用ANSYS/LS-DYNA这种先进的显式动力学软件，对两种典型的刨煤机刨刀在截割煤壁过程中的行为进行了细致的数值模拟。通过这项模拟，他们成功获取了刨刀的截槽形状变化、与煤壁接触的载荷特性以及刨刀内部的应力应变随时间的变化情况。这种方法相较于传统的理论公式计算，显著减少了因为人为取值带来的误差，为精确获取刨煤机系统的外载荷提供了一种新的途径。 在模拟中，研究人员深入分析了三向力载荷的频谱成分，这对于理解刨煤机系统的动态响应和优化设计至关重要。通过对两种不同结构刨刀载荷谱的比较研究，他们发现了应力集中的关键区域，并且讨论了这两种刨刀可能面临的失效模式。这些发现为刨刀结构的优化设计提供了重要的理论依据，特别是针对应力集中部位进行了局部结构优化。 优化后的刨刀表现出更为均匀的应力分布，其力学性能得到了显著提升，从而提高了刨刀的可靠性和耐用性。这不仅有助于提高整个刨煤机的工作效率，还能降低维护成本，对于煤炭行业的设备更新和改进具有实际的指导意义。 关键词如"刨煤机刨刀"、"破煤过程"、"刨煤机载荷"和"结构优化"突出了研究的核心内容，表明了作者们对改进刨煤机工作性能和延长设备寿命的专注。这篇论文为改进刨煤机的设计和运行提供了实用的数值分析方法和技术支持，对于煤炭开采领域的工程实践具有重要价值。