悬浮式液压立柱流固耦合强度分析确保支架安全

本文主要探讨了基于流固耦合原理的悬浮式液压立柱的强度分析。悬浮式液压立柱作为超静定液压支架的关键支撑组件，其设计的稳健性直接关乎整个支架的结构安全。传统的立柱通常不考虑内部液体的影响，而悬浮式液压立柱的独特之处在于其缸体和活柱充满液体，这使得负载通过液体压力分散，从而增强了立柱的稳定性。 ANSYS Workbench是一款广泛应用于工程领域的多物理场仿真工具，特别适用于流体动力学分析。作者利用Fluent软件这一CFD（计算流体动力学）子系统，对悬浮式液压立柱在不同工况下的流固耦合行为进行了深入研究。这种分析旨在评估立柱在受到冲击地压时，缸体和活柱壁承受的高压，以及可能产生的应力和变形情况，确保其在极限条件下的强度性能。 流固耦合分析是一种关键的设计方法，它考虑了固体结构（如立柱）与流动介质（液体）之间的相互作用，这对于理解并优化立柱的动态响应至关重要。通过这种方法，研究者能够预测在极端工况下立柱的承载能力和稳定性，防止因过载导致的失效风险。 文中引用了多个相关研究，如荆全忠等人关于基于层次分析法（AHP）的煤矿安全生产能力指标体系的研究，以及张顶学等人关于RBF神经网络在不同领域应用的论文，展示了这些方法在评估复杂系统可靠性方面的作用。然而，本文的焦点在于悬浮式液压立柱的具体力学分析，而非AHP或神经网络在其他领域的应用。 总结来说，本文通过对悬浮式液压立柱进行流固耦合分析，利用ANSYS Workbench和Fluent软件提供了对新型立柱强度的科学评估，为确保其在实际矿井作业中的安全性和可靠性提供了强有力的技术支持。这项研究对于提升薄煤层超静定液压支架的整体性能具有重要意义。