摘要:针对液压支架使用现状，通过三维建模软件PRO/E 和ANSYS 软件的无缝连接方式，将液压支架的已建模型数据导入ANSYS 有限元分析软件中。针对ZF3700/16/26 型矿用液压支架关键部件顶梁进行强度数值模拟，找到顶梁的力学规律，对比《液压支架通用技术条件》提出支架检测的合理化方向。

关键词:ANSYS；液压支架；数值模拟；顶梁

前言

液压支架是维持煤矿井下连续安全作业的关键设备，广泛的在煤炭矿井中应用。对煤炭生产中支架的压死、散架、零部件损坏等问题进行力学性能分析【1】。我国的液压支架检测标准历经28年的发展，已形成了MT312-2000标准，本文将利用有限元分析软件 ANSYS 结合三维造型软件Pro/E 进行三维建模和有限元分析，对ZF3700/16/26型液压支架主体部件顶梁进行加载试验的数值模拟，得出不同工况下的力学模拟的位应力云图和位移云图，依据云图数据，验证了支架整体结构的合理性，并对其薄弱环节进行了指明，对液压支架出厂检测提供理论依据。

1.有限单元模型建立

液压支架顶梁是由对多块钢板焊接而成得【2-3】，顶梁作为液压支架工作是直接与煤矿开采工作面顶板接触的部件，其力学性能尤在整机系统中尤为关键，其结构主要包括顶板、柱窝、筋板、内(外)主筋板弯板、及盖板组成。本论文以ZF3700/16/26型液压支架顶梁作为具体研究对象，建立PRO/E三维实体模型如图1所示，应用无缝数据转换技术，将其导入ANSYS软件中并以solid92四面体10节点单元进行网格划分，得到其有限单元模型如图2所示。……