ANSYS有限元分析：液压支架立柱强度与稳定性研究

"基于ANSYS的液压支架立柱的有限元分析" 本文主要探讨了如何运用ANSYS有限元分析软件对液压支架立柱进行力学性能评估，以ZY9000/22/45D型掩护式液压支架立柱为例，进行了详细的研究。液压支架立柱在煤矿开采中扮演着至关重要的角色，它负责支撑和调整支架的高度，对整个支护系统的稳定性和安全性至关重要。然而，当前大缸径立柱的设计主要依赖于经验，缺乏深入的理论支持。 作者首先介绍了研究背景，指出大缸径液压支架立柱设计的重要性，并提到采用GB25974.2-2010标准，通过ANSYS软件进行立柱的强度和稳定性分析。具体分析包括2倍的额定中心载荷强度分析和1.1倍的偏心载荷屈曲分析。 接着，文章详细描述了模型的建立过程。对立柱的三维几何模型进行了简化，保留了主要结构，去除了附件和次要细节，形成了一半模型，以便于有限元分析。材料选择为27SiMn，具有特定的弹性模量、泊松比和屈服强度。 在2倍中心载荷强度分析部分，作者进行了网格划分，使用10mm的四面体单元构建了模型，并施加了相应的压力边界条件。活柱和外缸分别与底座和顶梁接触，采用球面约束处理。经过求解，得到了应力云图，最大应力值远低于材料的屈服强度，表明立柱在2倍额定载荷下具有良好的强度性能。 此外，对于1.1倍偏心载荷稳定性分析，虽然文中没有详细展示这部分的结果，但通常这类分析旨在评估立柱在非对称载荷下的稳定性，防止立柱发生屈曲变形，确保其在实际工况下的安全运行。 通过这样的分析，可以揭示立柱的应力应变分布，发现可能的应力集中区域，为立柱的优化设计提供数据支持，有助于提高液压支架的整体质量和减轻其重量。这为液压支架立柱的理论研究和工程实践提供了有价值的参考。 这篇研究运用ANSYS软件进行的有限元分析为液压支架立柱的设计提供了科学依据，强调了理论分析在工程中的应用价值，对于提升液压支架的安全性和可靠性具有重要意义。