【摘 要】
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冲击地压是一种煤岩体的突然破坏现象,给煤矿生产造成了大量的财产损失和惨重的人员伤亡。目前一般采用液压支架的巷道支护方法来减少冲击地压带来的损失,然而当前液压支架防冲能力不足,易出现冲击破坏,因此研究一种能提高液压支架防冲能力的吸能构件具有重要的意义。本文根据ZHDF4150防冲液压支架的技术参数,设计了一种应用于支架立柱的带诱导槽正方形薄壁吸能构件,建立了薄壁吸能构件的理论分析模型,设计了不同方案
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冲击地压是一种煤岩体的突然破坏现象,给煤矿生产造成了大量的财产损失和惨重的人员伤亡。目前一般采用液压支架的巷道支护方法来减少冲击地压带来的损失,然而当前液压支架防冲能力不足,易出现冲击破坏,因此研究一种能提高液压支架防冲能力的吸能构件具有重要的意义。本文根据ZHDF4150防冲液压支架的技术参数,设计了一种应用于支架立柱的带诱导槽正方形薄壁吸能构件,建立了薄壁吸能构件的理论分析模型,设计了不同方案的薄壁吸能构件的基本参数和诱导槽参数;对不同诱导槽参数薄壁吸能构件进行冲击压溃仿真和准静态压缩实验,最后进行了优化设计。通过有限元仿真,确定了以正方形截面形状、半圆形诱导槽、诱导槽间距为80mm薄壁吸能构件作为研究对象。之后建立了不同诱导槽结构参数薄壁吸能构件的有限元模型并进行了对比分析,通过分析初始峰值力,吸能量,平均支反力,有效位移,压溃力效率,分别选出了诱导槽长度为80mm、半径为2.5mm、数量为3个的薄壁吸能构件。由实验结果可知:通过分析初始峰值力,吸能量,平均支反力,有效位移,压溃力效率,也分别选出了诱导槽长度为80mm、半径为2.5mm、数量为3个的薄壁吸能构件,并且带诱导槽的吸能构件与未开槽的吸能构件吸能量相差很小,实验结果与仿真得到的结果基本相似,验证了仿真的可靠性,最后对薄壁吸能构件实验结果异常进行了分析。由多因素优化设计结果分析得出,当诱导槽数量为2个、长度为85.1mm、半径为1.9mm时,为最优解。
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