液压支架承载后的变形和应力分布情况研究

发布时间：2024-06-02 21:07

　　准确计算液压支架工作变形和应力分布是保证其经济性与工作性能的前提。基于有限元方法,采用SHELL单元和SOLID单元分别对钢板结构和其他复杂形状零件进行网格划分,同时,设置不同类型单元连接为绑定接触、不同结构件的铰接连接为摩擦接触,由此构建了由混合类型单元组成的液压支架整机有限元分析模型,其节点和单元数量少、单元质量好、计算精度高、迭代求解速度快。分析计算中,分别选择顶梁偏载和底座两端集中载荷、顶梁偏载和底座扭转两种组合工况,分析了液压支架承载后的工作变形和应力分布规律,结果表明偏载和扭转作用是支架失效的主要原因,其对液压支架的设计具有重要的借鉴价值。

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

图1SOLID单元模型的结果

用六面体20节点SOLID单元对1/4薄板进行分析，共得个1265节点和200个单元，分析结果，如图1所示。再用四边形8节点SHELL单元进行划分，共得个341节点和100个单元，分析结果，如图2所示。与由式（1）、式（2）计算的理论解对照，可见得到同样精度的计算结果时SHELL....

图2SHELL单元模型的结果

图1SOLID单元模型的结果因此，用SHELL单元划分钢板结构比较适宜。但是像柱窝结构这样的形状复杂的实体结构用SOLID划分单元比较适宜。所以，整个支架结构最好采用SOLID-SHELL单元混合模型。

图3液压支架整机模型

若对顶梁、掩护梁等独立的结构件分别进行分析，虽然每次分析的规模相对较小，且不需要考虑接触问题，可以得到较高的计算精度，但需通过对支架整机作受力分析来确定各结构件的受力情况。由于支架受扭转、偏载载荷作用时，其受力为静不定的非对称空间力系，无法直接进行求解。所以，必须采用整机模型[8....

图4顶梁有限元模型**（注：显示了壳厚度）

为提高结果精度，对三维体或面划分单元时均采用带中间节点的高阶单元。指定SOLID单元为六面体形状，SHELL单元为四边形形状。并且对分析关注位置和应力变化较剧烈的位置进行网格加密处理。得到的有限元模型，如图3(b）所示。包括150582个节点和57164个单元，该模型的规模相对较....

本文编号：3987782