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作者：谢苗;张文卓;李伟东;刘杰;邹青海;邢旭文;
单位：辽宁工程技术大学机械工程学院;华能煤炭技术研究有限公司;庆阳新庄煤业有限公司新庄煤矿;
摘要：基于超前支护设备顶梁支撑结构研究一种恒压支撑装置的设计方法，恒压支撑装置由正刚度线性弹簧、负刚度非线性平面曲梁及承压气囊组合而成。通过对巷道顶板应力场分析，得到支撑结构的边界条件；利用B样条曲线简述负刚度非线性平面曲梁的特点；基于遗传算法与非线性有限元法对负刚度非线性平面曲梁进行形态优化设计；依据恒压支撑装置的工作原理，对线性螺旋弹簧刚度/强度特性进行分析与设计；对恒压支撑装置的零部组件进行设计，实现支撑装置输出压强大小恒定及自我保护功能。恒压支撑装置设计方法为综掘巷道超前支护研制提供了有力技术支撑。
关键词：恒压支撑装置;;非线性平面曲梁;;形态优化
基金资助：华能集团总部科技项目(HNKJ20-H34);; 国家自然科学基金面上项目(51874158)资助~~
