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液压支架抗冲击立柱系统特性仿真分析 被引量：7
1
作者 张赛 张德生 李明忠 《液压与气动》 北大核心 2022年第2期101-107,共7页
针对强冲击载荷作用下立柱卸荷系统响应慢导致缸筒胀缸等形式的失效破坏,设计了一种基于气体缓冲机理的抗冲击立柱。建立其数学模型,推导了立柱的等效刚度表达式,分析了初始充气压力和充气体积对立柱等效刚度的影响规律;利用仿真软件建... 针对强冲击载荷作用下立柱卸荷系统响应慢导致缸筒胀缸等形式的失效破坏,设计了一种基于气体缓冲机理的抗冲击立柱。建立其数学模型,推导了立柱的等效刚度表达式,分析了初始充气压力和充气体积对立柱等效刚度的影响规律;利用仿真软件建立冲击试验模型,对其缓冲性能进行了分析,研究了各结构参数变化对冲击效果的影响。结果表明,抗冲击立柱的刚度随活塞位移的变化而变化,合理设置预充气压力和气室体积能调节立柱刚度。与传统立柱相比,该抗冲击立柱缓冲过程平稳,冲击初期及时让位,通过降低系统压力峰值及系统平均压力能够有效减小压力冲击10%左右。 展开更多
关键词 抗冲击立柱 缓冲机理 系统刚度 仿真分析 动态特性
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吸能防冲立柱设计及其特性数值分析 被引量：6
2
作者 唐治 唐巨鹏 +2 位作者 张世明 潘一山 马箫 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1118-1123,共6页
为了提高液压立柱的抗冲击力学性能,增强冲击地压巷道支护效果.采用在常规液压立柱中加入具有恒定承载力的吸能防冲构件方法,设计了吸能防冲立柱,并采用ABAQUS有限元软件对吸能防冲立柱的抗冲击力学性能进行数值分析.结果表明:吸能防冲... 为了提高液压立柱的抗冲击力学性能,增强冲击地压巷道支护效果.采用在常规液压立柱中加入具有恒定承载力的吸能防冲构件方法,设计了吸能防冲立柱,并采用ABAQUS有限元软件对吸能防冲立柱的抗冲击力学性能进行数值分析.结果表明:吸能防冲构件变形阶段吸收了部分冲击能量,有效改善了立柱受冲击载荷时的受力情况,减小了立柱变形,较大地提高了立柱抗冲击力学性能;在外界条件均相同情况下,吸能防冲立柱的抗冲击力学性能远好于常规立柱.在常规液压立柱中加入吸能防冲构件可有效增强立柱抗冲击性能. 展开更多
关键词 吸能防冲立柱 扩径式防冲构件 抗冲性能 数值分析
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吸能型防冲立柱液体冲击问题研究 被引量：4
3
作者 张建卓 张佳林 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期51-57,共7页
针对冲击作用下加入吸能构件后液压立柱的液体冲击问题,对扩径式构件在不同加载下的变形行为和特性进行分析,建立基于LuGre模型的吸能构件能量吸收模型。基于液体冲击定解问题的一般方程进行吸能构件及立柱系统顶板来压液体冲击理论和... 针对冲击作用下加入吸能构件后液压立柱的液体冲击问题,对扩径式构件在不同加载下的变形行为和特性进行分析,建立基于LuGre模型的吸能构件能量吸收模型。基于液体冲击定解问题的一般方程进行吸能构件及立柱系统顶板来压液体冲击理论和仿真分析,得到吸能构件对立柱内液体冲击的影响规律。结果表明:最大静摩擦力和库伦摩擦力对应吸能构件峰值承载力以及稳定变形阶段反作用力,鬃毛刚度和微观阻尼系数影响吸能构件弹性变形过度到塑性变形时的力-位移特性;随着扩径式构件的变形过程,吸能构件对立柱液体冲击的影响作用分为近似弹性、柔性让位吸能和刚性三个阶段。 展开更多
关键词 吸能构件 LUGRE模型 吸能型防冲液压立柱 液体冲击
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新型矿用组合折纹柱构件防冲吸能特性分析 被引量：1
4
作者 许海亮 郭旭 +1 位作者 宋义敏 安栋 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期225-232,共8页
巷道防冲吸能支护能有效防治冲击地压发生,减小突发灾害带来的人员伤亡和财产损失,已取得较好的应用效果。防冲吸能支护中最为关键部位是防冲吸能构件,为提高防冲吸能构件的性能,针对现有矿用防冲吸能构件中存在的不足,依据塑性变形区... 巷道防冲吸能支护能有效防治冲击地压发生,减小突发灾害带来的人员伤亡和财产损失,已取得较好的应用效果。防冲吸能支护中最为关键部位是防冲吸能构件,为提高防冲吸能构件的性能,针对现有矿用防冲吸能构件中存在的不足,依据塑性变形区域最大化原则,提出了一种新型矿用组合折纹柱构件。采用有限元数值模拟方法对新型矿用组合折纹柱构件与现有矿用方形预折纹构件进行对比分析,同时对新型矿用组合折纹柱构件在不同侧壁坡度、不同壁厚情况下吸能特性进行研究,使新型矿用组合折纹柱构件结构达到最优。结果表明:①在相同璧厚情况下,新型矿用组合折纹柱构件其峰值承载力、平均压溃承载力、总吸能、比吸能均有增长,其中平均压溃承载力提升34.2%、总吸能提升近33.6%,比吸能提高127.4%,新型矿用组合折纹柱构件防冲吸能性能优势明显;②随着侧壁坡度降低,压溃峰值承载力、承载力波动系数降低,平均压溃承载力增加,总吸能与比吸能轻微增加;③随着新型矿用组合折纹柱构件薄壁厚度增加,压溃峰值承载力、压溃平均承载力、总吸能与比吸能增加,承载力波动系数先减小后增加。通过对新型矿用组合折纹柱构件侧壁坡度与壁厚防冲吸能特性分析,当新型防冲吸能构件侧壁坡度为1.2、构件厚度为7 mm时,构件满足恒阻与大变形的要求;④可以通过平衡侧壁厚度和构件与刚性板接触摩擦因数来进一步降低承载力曲线波动。 展开更多
关键词 防冲吸能构件 弧形薄壁构件 冲击地压 构件优化 折纹柱
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含泡沫铝填充多胞方管吸能立柱防冲特性数值研究 被引量：1
5
作者 肖晓春 朱恒 +3 位作者 徐军 樊玉峰 李子阳 雷云 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期302-311,共10页
针对吸能防冲支架已有吸能构件防冲性能不足的问题,提出了一种泡沫铝填充多胞方管结构,根据泡沫材料填充薄壁结构轴向吸能理论得出其压溃平均载荷公式,采用ABAQUS/Explicit完成了普通方管、多胞方管和泡沫铝填充多胞方管轴向冲击仿真,... 针对吸能防冲支架已有吸能构件防冲性能不足的问题,提出了一种泡沫铝填充多胞方管结构,根据泡沫材料填充薄壁结构轴向吸能理论得出其压溃平均载荷公式,采用ABAQUS/Explicit完成了普通方管、多胞方管和泡沫铝填充多胞方管轴向冲击仿真,并在此基础上对比研究了普通立柱与吸能立柱的抗冲击性能。结果表明:相对于普通方管和多胞方管,泡沫铝填充多胞方管产生了压溃形态理想的轴对称渐进叠缩变形,变形中初始承载峰值、载荷均值与吸能量均明显提高,有效变形距离减小,载荷波动降低,承载效率提高。随泡沫铝填充率增加,构件有效变形距离与吸能量减小;随泡沫铝孔隙度降低,构件载荷均方差降低,吸能量与承载效率提高。25%填充率下60%孔隙度泡沫铝填充多胞方管是较为理想的吸能防冲构件。普通立柱受冲击后载荷激增,弯曲变形严重,立柱依靠自身变形吸收冲击能量,支护效果较差;而吸能立柱受冲击后吸能构件启动变形让位吸能,大幅度降低了立柱的载荷,吸收了外界大部分的冲击能量,避免了立柱的弯曲变形,提高了支架的抗冲击性能。 展开更多
关键词 泡沫铝 多胞方管 吸能防冲特性 孔隙度 立柱
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