优化钢带硅橡胶过卷缓冲元件的力学性能研究

本文主要探讨了钢带加硅橡胶式过卷缓冲元件的力学性能分析。过卷缓冲装置中的缓冲元件起着关键作用，它作为能量吸收元件，其力学性能直接影响到过卷缓冲效果的优劣。研究者选择钢带与硅橡胶组合的缓冲元件作为研究对象，目的是通过数值模拟和实验验证，优化这种复合材料的结构参数，以提升缓冲性能。 在研究过程中，研究人员首先进行理论计算分析，固定了钢带的总厚度，探讨了硅橡胶厚度的变化以及其在缓冲元件中的位置对力学性能的影响。他们发现，在动压辊和固定压辊间的水平距离c保持在4.5mm的情况下，当钢带总厚度为4mm时，硅橡胶的最佳厚度选择为3mm，且在左右两侧钢带厚度分别为1mm和3mm时，缓冲元件的力学性能最为理想。这种优化设计有助于减少过卷时的能量冲击，提高设备的安全性。 通过使用ANSYS软件进行有限元分析，研究人员能够更深入地理解材料在实际应用中的应力分布和变形行为。这种仿真分析方法对于预测和控制缓冲元件在过卷过程中的响应至关重要，有助于工程师们在设计初期就预估和优化缓冲装置的性能。 本文的研究成果对于改进过卷缓冲装置的设计，提高其工作效率和安全性具有重要意义，尤其是在矿业或其他高风险设备中，对防止设备损坏和人员伤害具有实际价值。同时，也为其他类似复合材料在工业领域中的力学性能优化提供了参考依据。