基于ANSYS Workbench的作业平台安全性分析

主要介绍快速支护装备作业平台在不同工作情况下的受力分析,利用SolidWorks软件建立作业平台的三维模型。对作业平台的三维模型进行了网格划分并进行了网格优化,针对不同工况分别进行有限元分析,从而看出工作平台在不同的工况下是否符合设计要求,同时也为模型的优化设计提供理论依据和先行数据。 【基于ANSYS Workbench的作业平台安全性分析】 在煤炭开采领域，辅助运输和掘进巷道支护装备的效率与安全性至关重要。本文聚焦于一种快速支护装备的作业平台，该平台与单轨吊车系统相结合，实现了掘进巷道的高效支护和运输。作业平台的设计需要满足在复杂巷道环境中，尤其是在顶板稳定性良好、巷道尺寸有限且有底鼓现象的矿井中的应用需求。 工作原理阐述了作业平台如何协同掘进机运作：掘进机掘进一段距离后，作业平台通过迈步缸向前移动，放下超前支护安装臂和平台，供操作人员站立安装棚梁。在整个过程中，防护盾始终保护前方巷道壁，确保作业安全。平台的升降和支撑梁的使用消除了人工抬举U形梁和支腿的需要，同时提高了作业效率和安全性。 为了评估作业平台在不同工作条件下的安全性，研究人员利用SolidWorks软件建立了三维模型，并进行了网格划分和优化。通过有限元分析，可以模拟实际工况下平台的受力情况，如力均匀分布、集中在前半部分等。这种分析方法能揭示平台在不同载荷下的应力分布，判断其是否满足设计要求，并为后续的模型优化提供数据支持。 在有限元分析中，首先在平台上施加30 kN的向下压力，分析了四种工况。第一种是力均匀分布在整个平台表面，第二种是力只作用在平台前半部分，第三种则考虑了更具体的工作场景。通过ANSYS Workbench进行仿真，可以详细分析平台的变形、应力集中和强度等问题，确保其在实际工况下不会发生过大的变形或破坏，从而保证作业人员的安全。 此外，通过对不同工况的对比分析，可以发现潜在的设计改进点，例如可能需要增强某些部位的结构，以应对更大的载荷或更复杂的受力条件。这样的研究对于提高作业平台的可靠性、降低事故风险以及推动煤矿安全生产技术的发展具有深远影响。 总结来说，本文通过ANSYS Workbench对基于SolidWorks设计的作业平台进行了深入的安全性分析，揭示了平台在不同工况下的受力状态，为优化设计提供了理论依据和数据支持。这一研究方法不仅适用于当前的快速支护装备，还对其他类似工程结构的安全评估和设计改进具有指导意义。