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基于SolidWorksSimulation采煤机回转座有限元分析与结构优化
基于SolidWorksSimulation采煤机回转座有限元分析与结构优化
摘要：采煤机回转座是采煤机的重要组成部分，承载着采煤机的转动和工作负荷。为了确保采煤机的安全稳定运行，有限元分析和结构优化成为必要的研究手段。本论文以SolidWorksSimulation为工具，对采煤机回转座进行有限元分析和结构优化，目的是提高回转座的结构强度和刚度，实现采煤机的高效工作。
关键词：采煤机回转座；有限元分析；结构优化；SolidWorksSimulation
1.引言
采煤机是煤矿开采的主要设备之一，其回转座作为重要的承载部件，直接影响采煤机的稳定性和工作效率。随着煤矿开采工艺的发展，对采煤机回转座的要求越来越高。有限元分析和结构优化成为了研究回转座的重要手段，能够有效提高回转座的工作性能和使用寿命。
2.有限元分析
2.1模型建立
基于SolidWorks软件平台，利用三维建模功能，建立了采煤机回转座的三维模型。考虑到实际工况中产生的载荷情况，将回转座模型分割为多个有限元单元，并在工况下应用所需载荷。
2.2材料属性
根据采煤机回转座的实际材料，确定其力学性能参数，如弹性模量、泊松比和屈服强度等。在有限元分析中，对材料进行合理的模型设置，以准确预测回转座在工作过程中的应力、应变和变形情况。
2.3载荷分析
在有限元分析中，将采煤机回转座的工作负荷转化为适当的边界条件和载荷模型。考虑到采煤机在工作过程中的受力情况，对回转座进行静态载荷分析，并根据实际工况设置边界条件。
2.4结果分析
通过有限元分析，得到采煤机回转座在不同工况下的应力、应变和变形情况。通过对结果进行分析和比较，评估回转座在工作过程中的结构强度和刚度，并为结构优化提供依据。
3.结构优化
3.1优化目标
基于有限元分析结果，确定采煤机回转座的优化目标，如最小化应力、最大化刚度等。以此为基础，进行结构优化设计，寻找最佳的结构形态和参数。
3.2优化方法
采用SolidWorksSimulation提供的优化工具，结合有限元分析结果，对采煤机回转座进行形状优化、拓扑优化、大小优化等。通过不断调整回转座的结构形态和参数，以满足设定的优化目标。
3.3优化结果
优化后的回转座结构具有较好的强度和刚度，能够满足采煤机在工作过程中的要求。通过对优化结果进行验证和评估，进一步确定回转座的结构参数和优化效果。
4.结论
本论文以SolidWorksSimulation为工具，对采煤机回转座进行有限元分析和结构优化，通过对结构的机械性能进行评估和优化，实现了采煤机的高效工作。有限元分析和结构优化在工程实践中具有重要意义，对于提高设备的安全稳定性和工作效率具有积极的推动作用。
参考文献：
[1]刘建军.《SolidWorks有限元分析教程》.清华大学出版社,2010.
[2]王志国.《机械结构有限元分析与优化设计》.机械工业出版社,2014.
[3]吴建国,张春燕.《机械CAD/CAM与仿真技术实例教程》.清华大学出版社,2012.