基于ANSYS和MSC Adams协同仿真的薄煤层采煤机摇臂壳体疲劳分析

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1、第18卷第2期计算机辅助工程V0J．18No．22009年6月ComputerAidedEngineeringJun．2009————文章编号：1006—0871(2009)02—0034．05基于ANSYS和MSCAdams协同仿真的薄煤层采煤机摇臂壳体疲劳分析谢波，赵丽娟，屈岳雷(1．兖州煤业公司综机管理中心，山东邹城273500；2．辽宁工程技术大学机械工程学院，辽宁阜新123000)摘要：为延长采煤机的使用寿命，以针对含硫化铁矿结核体薄煤层的某型采煤机摇臂壳体为研究对象，利用Matlab生成螺旋滚筒的瞬时负载文件，建立基于M

2、SCAdams的采煤机截割部刚柔耦合有限元模型．应用ANSYS与MSCAdams之间的双向接口，实现柔性体对机械系统动力学行为影响的系统仿真，仿真精度得到提高．通过MSCAdams输出ANSYS所需要的载荷文件，对摇臂壳体进行瞬态动力学分析，并应用MSCFatigue对其进行疲劳分析，发现该采煤机摇臂壳体的薄弱部位．该方法在产品开发的早期就能对摇臂壳体的疲劳特性有所认识，为采煤机设计提供新思路．关键词：采煤机；摇臂壳体；瞬态动力学；疲劳分析；有限元法；MSCAdams；MSCFatigue；ANSYS；Matlab中图分类号：TD4

3、21．6；TB115文献标志码：AFatigueanalysisonrangingarm0I●●Sn■earerl■nt■n1l●ncoal’seambasedonCO．simulationofANSYSandMSCAdamsXIEBo，ZHAOLijuan，QuYuelei(1．MachineryManagementCenter，YanzhouCoalMiningCo．，Ltd．，ZouchengShandong273500，China：2．CollegeofMechanicalEng．，LiaoningTechnicalUniv

4、．，FuxinLiaoning123000，China)Abstract：Toextendtheservicelifeofshearers，takingtherangingarlnofashearerwhichisdesignedforthincoalseamcontainingpyritesastheresearchobject，Matlabisusedtocreatethetransientloadfilesoftheshearerspiralcuttingdrum，andarigid—flexiblecouplingfinit

5、eelementmodelabouttheshearercut—tingsectionisbuihbasedonMSCAdams．Consideringtheefectscausedbyflexiblebodiesontheme—chanicalsystematicdynamicsbehaviors，asystemsimulationisimplementedusingthebidirectionalinter-facebetweenANSYSandMSCAdams．Itcanenhancethesimulationaccuracy

6、．Theloadfliesareoutput—tedf0rANSYSbyMSCAdams，thetransientdynamicsoftherangingar／nisanalyzed，thefatigueanaly-sisontherangingarmisdonebyANSYSFatigueandtheweakpositionisfound．Themethodindicatesthatthefatiguecharacteristicsoftherangingarnlofshearerscanbefoundintheearlystag

7、eofproductde—velopment．Itprovidesanewmethodforthedesignofshearers．Keywords：shearer；rangingarlTl；transientdynamics；fatigueanalysis；finiteelementmethod；MSCAdams；MSCFatigue；ANSYS；Matlab收稿13期：2008—09—01修回日期：2009-11—24作者简介：谢波(1972一)，男，湖南长沙人，工程师，研究方向为数字制造与信息化，(E-mail)ykxiebo

8、@163．com赵丽娟(1964一)，女，辽宁阜新人，教授，博士，研究方向为数字制造与信息化、复杂机电系统的建模与仿真(E—mail)zlj2120@163．corn第2期谢波，等：基于ANSYS和MSCAdams协同仿真的薄煤层采煤