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作者：张建卓;张万久;潘一山;郭昊;王书文;
单位：辽宁工程技术大学机械工程学院;辽宁大学物理学院;中国中煤能源股份有限公司;
摘要：预折纹式吸能构件是目前冲击地压矿井中唯一使用的吸能结构，具有优异的吸能特性，但在屈曲变形过程中存在载荷波动较大、由于摩擦的作用产生火花等问题。针对上述情况，设计了一种正弦波纹管（变径圆管）填充乳化液构成固液耦合体吸能构件（组合构件），研究了波纹管壁厚、母线振幅与出液口直径三个因素对吸能构件吸能特性的影响。建立平均载荷、载荷波动系数与比吸能的预测模型，利用Abaqus有限元软件的光滑粒子流体动力学（Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH）粒子算法对模型进行流固耦合分析，通过响应面法对吸能构件的结构参数进行寻优并得到优化结果。研究结果表明，当波纹管壁厚3.959 mm，母线振幅3.721 mm，出液口直径22.161 mm时的吸能构件吸能特性最佳，平均载荷为438.684 kN，载荷波动系数为1.178，比吸能12.123 kJ/kg。通过对比验证，结果具有较高的可信度，为防冲支护装备的吸能环节提供了一种优越的吸能构件。
关键词：吸能构件;;流固耦合;;响应面;;SPH粒子
基金资助：国家自然科学基金项目（U1908222）;; 中煤集团重大科技专项（20211BY001）资助~~
