基于工况运行的摩擦提升机主轴装置CAE分析系统

摘要

矿井提升机是连接煤矿井下与地面的重要运输工具，矿井提升机的安全运行直接关系着煤矿的安全生产，对煤矿企业重要性不言而喻。传统的矿井提升机工况监测系统只是针对提升机运行工况进行监测，并结合故障诊断系统对其进行故障排查，而忽略了对提升机各零部件在实际运行工况下的性能分析与评价。而将数据库技术、网络技术与 CAE 分析技术相结合，可以实现在线选取运行工况数据并远程调用ANSYS软件进行CAE分析，弥补这一不足。 本文首先论述了课题的背景，对国内外矿井提升机CAE分析以及基于网络的CAE分析系统进行了总结与综述，阐述了基于运行工况的摩擦提升机主轴装置CAE分析系统的意义；接下来提出了分析系统的总体设计方案，包括设计目标、技术路线、总体结构、开发环境以及主要功能等；然后根据功能要求对各个子模块进行设计，包括前后台设计以及功能实现；最后对设计的各个子模块进行集成，并对系统的功能和性能进行测试，保证系统能够正常运行并且计算结果准确可靠。 本文通过使用ADO.NET技术与数据库技术，实现了摩擦提升机工况监测运行数据的在线选取，为“基于运行工况的摩擦提升机主轴装置CAE分析系统”提供了在线运行数据支持；通过使用APDL命令流技术与C#语言编程，实现了在网络环境下远程调用ANSYS软件对摩擦提升机的主轴与摩擦轮进行静力学分析、模态分析、瞬态动力学分析以及疲劳分析。 系统测试结果表明：本文研究的CAE分析系统可以实现在线选取运行工况数据，并进行计算与分析，系统响应速度与CAE分析速度较快，计算结果正确可靠，系统的页面设计风格一致，操作难度较低，界面友好，可对实际运行工况下设备性能进行分析与评价，为设计人员进行结构优化提供参考借鉴。 除此之外，开发系统所使用到的技术原理与方法可以扩展到其他零部件，为开发基于网络环境下CAE分析的应用系统提供参考。

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