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机械强度2025年第11期:管缆自动伸缩装置优化设计研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:郝志勇;潘宁;孟兴达;刘伟;

单位:山西工程科技职业大学安全与应急管理学院;辽宁工程技术大学机械工程学院;天地宁夏支护装备有限公司;

摘要:针对管缆自动伸缩装置工作过程中的一些不稳定因素,如液压缸支架与车架在工作过程中易发生变形等问题,进行了优化设计。对管缆自动伸缩装置进行静力学分析,并基于Workbench对液压缸支架以及车架进行有限元分析,采用模态分析对建立的模型进行验证,对有限元分析的结果进行优化设计,将模型参数化,对设计变量进行灵敏度分析,使用拉丁超立方抽样法取点,通过多目标优化遗传算法(Multi-Objective Optimization Genetic Algorithm, MOGA)对多目标函数进行优化求解,随后对比初始数据与优化结果。结果表明,优化后,在质量减轻的情况下,液压缸支架的最大等效应力以及最大变形量分别降低了24.95%和19.03%;车架的最大变形量增加了26%,最大应力降低了42%,有效地提高了管缆自动伸缩装置的稳定运行。

关键词:伸缩装置;;静力学分析;;Workbench有限元分析;;模态分析;;优化设计

基金资助:煤矿综采工作面大坡度-长距离-大步距自移设备列车研制项目(2022BFE02008)~~