高強度鋼焊接結(jié)構(gòu)液壓支架的工程分析.pdf

1、液壓支架是現(xiàn)代化高產(chǎn)高效礦井中保證作業(yè)空間和安全生產(chǎn)的重要設(shè)備，其安全性和可靠性直接決定著綜合機械化采煤技術(shù)的成敗。為保證支架的設(shè)計和制造質(zhì)量，需要知道液壓支架在各種工況下的應(yīng)力、應(yīng)變等數(shù)據(jù)。由于傳統(tǒng)的“簡化模型分析加實驗室強度試驗”的方法，具有模型精確性差、實驗數(shù)據(jù)少、耗時耗資大等局限性，近年來有關(guān)研究人員和工程技術(shù)人員開始利用有限元技術(shù)對液壓支架及其部件的強度進行分析。液壓支架設(shè)計與強度校核，不再是以前的簡單計算，已經(jīng)邁入了精益化、

2、信息化的新階段。但目前的分析大都忽略了焊接對支架強度的影響，而實際作為焊接結(jié)構(gòu)的液壓支架往往在焊縫處最先出現(xiàn)斷裂失效，特別是高強度鋼焊接對支架強度的影響更為顯著，所以此種分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性較低。 針對以上情況，本課題以傳熱理論、熱彈塑性理論以及有限元理論為基礎(chǔ)，分析ZFS6200型液壓支架的主要承載構(gòu)件(頂梁)上各主要焊縫的焊接殘余應(yīng)力；在考慮焊接殘余應(yīng)力的基礎(chǔ)上，分析頂梁在危險工況下的強度；并與未考慮焊接殘余應(yīng)力時的強度

3、分析結(jié)果進行比較，以考察焊接殘余應(yīng)力對頂梁強度的影響，從而對液壓支架的設(shè)計和分析提供更接近實際、更可靠的參考數(shù)據(jù)。 本文從焊接殘余應(yīng)力理論、焊接溫度場分析到殘余應(yīng)力場分析、熱處理模擬，以至強度分析，逐步深入層層展開；詳細(xì)介紹了頂梁焊接溫度場、殘余應(yīng)力場分析的相關(guān)力學(xué)與傳熱學(xué)理論與實現(xiàn)方法；研究探討了頂梁焊接殘余應(yīng)力場的分析策略、分析模型的簡化處理、溫度場分析的熱源模型選擇、熱處理模擬以及強度分析中施加殘余應(yīng)力的方法；并對模擬計算