韩晨怡，倪凯旋，马 辉,2*，王 海，林君哲

(1. 东北大学 机械工程与自动化学院，沈阳 110819； 2.航空动力装备振动及控制教育部重点试验室(东北大学)，沈阳 110819；3. 三一重型装备有限公司，沈阳 110027)

液压支架是煤矿开采过程中重要的安全支护设备之一，其安全性和可靠性对于煤矿安全开采至关重要. 为保证液压支架结构安全，在设计阶段均需进行结构强度校核. 由于液压支架结构及载荷复杂，很难通过材料力学方法开展强度校核；而采用“数值近似”和“离散化”思想的有限元方法，不仅精度高，而且能适应各种各样复杂形状，因而成为液压支架强度计算行之有效的分析方法.

很多学者采用ANSYS Workbench和Abaqus等有限元软件，对各种型号的液压支架进行强度特性仿真分析[1-9]. Liu等[1]建立了ZT6500/19.5/34型液压支架三维有限元模型，分析了4种工况下支架的应力和变形分布. 基于Abaqus软件，Li等[2]将各销轴连接简化为耦合铰接，垫块与顶梁和底座之间的接触简化为无摩擦接触，立柱和千斤顶之间设置为刚性连接，建立了ZF5000/16/28型液压支架有限元模型，分析了顶梁偏载、底座扭转工况下支架的应力和位移分布. 基于Abaqus软件，李灿等[3]建立了某矿用液压支架有限元模型，模型中各零件之间的焊接采用节点共用法，通过带摩擦的接触模拟顶板和底板边界约束；分析了顶梁偏心加载、顶梁扭转加载和顶梁两端加载工况下液压支架的应力分布，并通过试验验证了仿真结果的有效性. 基于双线性本构模型，Zhao等[4]建立……