刘建月，崔小朝，刘伟婧，郑亚东

（1.太原科技大学应用科学学院，太原　030024；2.太原理工大学应用力学与生物医学研究所，太原　030024）

玻璃钢锚环承载性能的有限元分析

刘建月1，崔小朝1，刘伟婧2，郑亚东1

（1.太原科技大学应用科学学院，太原030024；2.太原理工大学应用力学与生物医学研究所，太原030024）

通过ABAQUS有限元分析软件建立了连续玻璃纤维缠绕的聚酯树脂基玻璃钢锚环的有限元计算模型，对玻璃钢锚环与金属夹片、钢绞线配合使用的支护系统进行了加载分析。通过改变玻璃钢锚环的半锥角，研究了玻璃钢锚环与夹片的锥角搭配对锚具承载性能的影响。计算分析表明，在300 kN载荷作用下，计算模型中锚环纤维方向承载性能良好；轴对称面内最大主应力集中在锚环与夹片接触面附近，此处小范围基体开裂对锚环承载性能影响不大；锚环对称面内剪应力大面积超出基体强度极限，是影响锚环承载性能的主要因素。当夹片半锥角为7°时，玻璃钢锚环半锥角为6.3°～6.5°能改善锚环的应力分布状态，提高锚具的承载能力。

玻璃钢；锚环；有限元分析；锥角搭配

锚具是锚索支护系统中的核心部件，由锚环、夹片和锚垫板三部分组成［1］，煤矿用矿用单孔锚具在矿井煤帮和顶板支护结构中起到传递锚索张力，固定锚索的作用。锚具的承载能力和性能对煤矿安全生产意义重大［2］。

玻璃钢锚环，是应用连续玻璃纤维充分浸润树脂基体以后，缠绕到锥形模具上，经固化成型和脱模处理制得的复合材料锚环。……