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硕士学位论文 液压支架主体结构件疲劳寿命分析，共77页
摘要
液压支架是综合机械化采煤工作面的支护设备，是综采机械设备的组成部分之一。在现代化高产高效矿井中，液压支架的作用是保证作业空间和安全生产。它的安全性和可靠性直接影响着综合机械化采煤技术的应用和推广。为了保证液压支架在井下复杂的工作条件下使用的可靠性和安全性，节约成本以及充分实现液压支架的价值，对其进行疲劳寿命分析就显得十分必要了。然而传统的研究主要集中在对液压支架进行应力分析上，对其进一步进行疲劳寿命分析的很少。
本文首先对液压支架进行了平面受力分析，得到了随着支架高度的变化，液压支架掩护梁各铰接点处受力的变化趋势。接着对液压支架进行空间受力分析，得到了在给定工况下液压支架掩护梁各铰接孔处的受力大小。
利用UG建立了掩护梁的三维模型以及有限元力学模型，通过UG自带的高级仿真软件，得到了掩护梁的应力和位移分布。最后在以上理论计算以及计算机模拟试验的基础上使用UG Nastran疲劳分析程序对液压支架掩护梁进行疲劳寿命分析，得到了液压支架掩护梁的疲劳寿命图。对疲劳寿命图进行分析我们得到液压支架掩护梁结构中易发生疲劳破坏的的区域。计算结果可用于修正设计，提高掩护梁结构的可靠性，为液压支架部件的结构优化奠定了基础。
对液压支架掩护梁进行疲劳寿命分析，可以得到在给定工况下掩护梁结构寿命分布云图，计算结果为液压支架的设计提供了技术依据，提高掩护梁结构的可靠性，为液压支架部件的结构优化奠定了基础。同时由于实际中的零件材料的非线性、不均匀性或者存在其他的组织缺陷，试验结果存在一定的局限性。
关键词：液压支架，掩护梁，有限元分析，疲劳分析
目录
第一章绪论
11选题的目的和意义
12国内外研究动态
13本文的主要研究内容
第二章疲劳寿命的基本理论
21疲劳和疲劳失效
211疲劳强度的基本概念
212结构疲劳失效的特征
213结构疲劳的类型
214疲劳图
22疲劳损伤累积理论
221损伤的定义
222疲劳累积损伤理论
223线性疲劳累积损伤理论
224非线性疲劳累积损伤理论
23疲劳寿命
231基本定义
232影响结构疲劳寿命的主要因素
24疲劳寿命分析的方法
241名义应力法
242局部应力应变法
25小结
第三章液压支架受力分析25
31液压支架概述25
311液压支架的基本功能25
312液压支架基本结构26
313液压支架结构件的基本截面形状27
314液压支架外载荷的特征29
：19 n’9800／]7／35D液压支架技术参数及其技术规格31
321 ZY8800／17／35D主要技术参数31
322 ZY8800／1 7／35D液压支架主要技术规格31
33液压支架受力分析33
331平面受力分析的基本假设33
332两柱掩护式液压支架简化受力分析33
333影响支架平面受力的主要因素36
334液压支架空间受力分析计算37
34小结40
篼四章基于UG的液压支架整体静力学分析41
41 UG软件的介绍4l
411有限元CAE设计的优势41
412 NX Nastran主要分析功能41
413 UG NX有限元分析操作流程43
42液压支架整体静力学分析45
421液压支架实体模型45
422结构的简化47
423结构中部件连接处的处理48
424结构加载工况与有限元计算的边界条件48
425结构的外载施加50
426仿真结果以及后处理51
／43小结52
第五章液压支架掩护梁疲劳寿命分析53
51疲劳分析基础知识53
51】疲劳分析概述53
512疲劳分析主要参数53
513疲劳分析操作流程55
52液压支架掩护梁疲劳寿命分析56
521掩护梁实体模型的建立56
522有限元分析模型的建立57
523定义仿真模型中的边界约束和载荷条件57
524求解及其解算参数的设置58
525创建疲劳分析解算方案59
53仿真结果及其后处理60
531掩护梁应力云图60
532疲劳寿命云图61
54／J、结62
第六章结论与展望63
61结论63
62展望63
参考文献65
致谢67
攻读硕士学位期间发表的学术论文及参加的科研项目68
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