郝志勇, 王率领, 潘一山

(1.辽宁工程技术大学 机械工程学院，辽宁 阜新 123000；2. 辽宁工程技术大学 力学与工程学院，辽宁 阜新 123000)

冲击地压作为煤矿开采过程中的重大动力灾害之一，发生时破坏性极强，对井下支护设备影响严重，会造成支护设施严重损坏而失去支护功能，导致煤岩和支护体系失稳[1-3]，进而影响矿井安全开采。液压立柱是支架的关键部件，冲击地压发生时，如果液压支架安全阀未能及时快速打开，会导致立柱弯曲、爆缸等。因此，研制抗冲击性能高的液压立柱是亟待解决的工程问题。

唐治等[4]较早提出并研制防冲吸能构件，将其与现有支架立柱结合使用形成新的支护设备，大幅度提高支护体系强度，当支护体系受到外界冲击载荷作用时可通过自身抗压强度与结构让位，吸收部分冲击能量。刘军等[5]提出刚柔一体化吸能支护方法，能有效吸收能量和释放应力，提高了人员安全性与支护稳定性。

在吸能构件加工工艺与材质选择方面，先是出现泡沫铝、镁等泡沫金属材料，随后出现了吸能效果较好的泡沫陶瓷、泡沫混凝土等高分子材料[6]。张涛等[7]对比分析泡沫铝填充薄壁结构中单帽、双帽、圆形和正六边形截面吸能模型，从截面形式、冲击速度、薄壳材料等方面研究吸能影响因素。桂良进等[8]对泡沫材料填充圆管进行了轴向压缩吸能特性研究，测试分析几何参数、材料参数对薄壁圆管吸能特性的影响，近年来，矿用吸能构件的研究与使用开始出现，潘一山等[9-10]设计折棱管、方形折纹薄壁装置等吸能构件，利用数值模拟软件对构件进行分析，并通过实验得到准确的承载力与能量吸收数据。……