基于Pro/E和ANSYS Workbench的液压支架底座的优化设计

摘要

液压支架是煤矿综采工作面重要的设备，在综采支护中被广泛使用。其投资占整个公司运营成本的比重相当大，因此在保证工作性能的条件下对液压支架进行优化设计，减少其投资成本，对提高整个公司的经济效益具有重要意义。
　　本文以ZF3700/16/26型液压支架底座为研究对象，借助Pro/E软件对液压支架底座构建三维实体模型，利用ANSYS Workbench与Pro/E之间的无缝连接，通过在ANSYS Workbench平台下的仿真模拟得到各种工况下的应力分布和位移变形，通过比较得到在两端施加集中荷载工况下底座应力和位移都最小，在此基础上对底座进行了优化设计。
　　在底座受两端集中荷载工况下，利用ANSYS Workbench的优化功能，对底座进行减重优化设计。在满足强度要求条件下，优化后的方案与原设计方案相比，最大等效应力增加4.16％，重量减小19.53%，减重效果显著，从而大大减少了设计成本，具有很大的经济效益。

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第1章 绪论

1.1 选题研究背景及意义

1.2国内外液压支架的研究和发展方向

1.3研究内容及技术路线

第2章 液压支架底座分析的有限元理论

2.1有限元理论及其在液压支架底座的运用

第3章 液压支架底座的静力学分析

3.1 课题相关软件介绍

3.2 ZF3700/16/26型液压支架底座三维几何模型的建立

3.3 液压支架底座有限元模型的建立

3.4支架底座静力学分析

3.5本章小结

第4章 液压支架底座的优化设计

4.1优化设计概述

4.2 设计变量与目标变量

4.3 响应分析

4.4 目标驱动优化

4.5 优化结果与优化前的比较

4.6本章小结

结论与展望

研究结论

研究展望

致谢

参考文献

作者简介

攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果