ABAQUS/FE-SAFE在镐形截齿疲劳寿命分析中的应用

"镐形截齿的疲劳寿命分析主要依赖于ABAQUS和FE-SAFE软件，通过静力学分析确定危险位置，然后进行疲劳寿命评估。镐形截齿的应力集中区域位于硬质合金头与合金头齿体的连接处，而最大位移发生在截齿齿尖，约为0.09 mm。此研究为提高截齿疲劳寿命提供了理论依据。" 在矿业工程中，镐形截齿作为采煤机的关键部件，其耐用性和性能至关重要。由于在开采过程中承受高压、剪切和冲击负荷，同时受到煤层环境的侵蚀，镐形截齿的磨损和损坏频繁，导致较高的消耗率。因此，对截齿进行深入的疲劳寿命分析是提升煤炭生产效率和降低成本的有效途径。 ABAQUS是一款广泛应用的有限元分析软件，能够准确模拟复杂结构在不同工况下的应力和位移分布。在本研究中，研究人员首先使用ABAQUS构建镐形截齿的三维模型，并对其在典型工作条件下的静态力学行为进行分析。通过对应力分布云图和位移分布云图的观察，可以识别截齿的应力集中区域和变形程度最大的部位。 进一步，研究者借助专门的疲劳分析软件FE-SAFE对镐形截齿进行疲劳寿命预测。这种分析考虑了截齿在重复加载下的性能退化，从而找出可能最先发生疲劳断裂的区域。结果显示，硬质合金头与合金头齿体的连接处存在明显的应力集中，且这个区域的疲劳寿命最短。此外，截齿的齿尖部位变形位移最大，达到0.09 mm，这可能影响其整体稳定性和耐用性。 这些发现对于镐形截齿的设计改进具有指导意义。未来的研究可以针对这些关键部位进行优化，例如改进合金头与齿体的连接方式，减少应力集中，或者增强齿尖的结构强度，以延长截齿的疲劳寿命。此外，对镐形截齿的材料选择和热处理工艺也可以进行调整，以提高其抵抗疲劳损伤的能力。 值得注意的是，虽然该研究专注于镐形截齿的疲劳寿命分析，但其他领域的技术如物联网、无损检测和智能巡检机器人也在现代煤炭安全生产中扮演着重要角色。这些技术的进步可以帮助实时监测设备状态，预防故障，降低事故风险，提高煤矿的自动化和智能化水平。 通过ABAQUS和FE-SAFE的联合应用，可以系统地评估镐形截齿的疲劳特性，为截齿设计和生产工艺的优化提供科学依据，最终实现煤炭生产效率和经济效益的双重提升。