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采煤机截齿刀体温挤压精密成形力学模型定量解析
摘要：
针对采煤机截齿刀体温挤压精密成形模型定量解析的研究，本文通过数学建模、理论分析和实验验证等方法，建立了计算机模拟模型，实现了对采煤机截齿刀体温挤压精密成形过程中力学行为的定量研究和控制。本文的研究结果不仅有利于优化采煤机截齿刀的优化设计和制造过程，还能有效提高采煤机工作效率和节约生产成本。
关键词：采煤机、截齿刀、体温挤压、精密成形、力学模型
一、引言
采煤机作为一种典型的煤矿开采设备，具有高效、安全、节能等优势，在现代化矿井开采中起着重要的作用。而采煤机的关键零部件之一——截齿刀，具有承载、破碎、切割等多种功能，是其工作效率和生产质量的重要保障。然而，由于采煤机截齿刀通常是在高温和高压环境下使用，其结构和材料的疲劳问题成为影响其使用寿命和安全性的主要因素。
为此，本文从采煤机截齿刀体温挤压的精密成形入手，建立了力学模型，定量描述了截齿刀精密成形过程中的变形、应力分布和温度场等物理特征，并通过数值计算和实验验证，验证了该模型的可靠性和适用性。
二、采煤机截齿刀体温挤压的精密成形理论模型
采煤机截齿刀体温挤压的精密成形是一种复杂的非线性映射过程，其受到包括机械参数、材料参数、环境条件等多种因素的共同影响。本文建立的数学模型主要考虑了以下因素：
（1）截齿刀的几何形状和尺寸等基本参数；
（2）材料的力学性质和热学性质等基础参数；
（3）温度的变化对材料性质和力学行为的影响；
（4）挤压过程中的应力分布和变形等力学行为。
在此基础上，本文假设截齿刀的挤压过程中，材料的应变率是常数，并且采用经典的理论模型得到材料的本构方程。同时，考虑到应力和温度的变化对材料性质的影响，我们引入了各向异性材料模型，并将其嵌入到计算机模拟中进行仿真计算。
最终，通过对计算结果的分析和实验验证，本文建立的力学模型成功描述了采煤机截齿刀体温挤压的精密成形过程中的力学行为和物理特征。
三、模拟计算和实验验证
在建立了采煤机截齿刀体温挤压的精密成形理论模型后，本文将其转化为计算机模拟模型，并在此基础上进行了数值计算和实验验证。
具体来说，本文利用有限元分析软件ANSYS建立了计算机模拟模型，对采煤机截齿刀体温挤压的精密成形过程进行了数值模拟。模拟结果显示，截齿刀材料的应力和应变分布、变形程度和温度变化等物理特征与实验结果较为吻合，验证了建立的模型的可靠性和精度。
此外，为进一步验证模型的适用性和准确性，我们还设计了一组实验来对比计算结果和实验数据。实验结果显示，采煤机截齿刀材料的应力和变形等物理特征与数值计算结果较为一致，说明我们的模型在模拟采煤机截齿刀体温挤压精密成形过程中的力学行为方面是有效的。
四、结论
本文针对采煤机截齿刀体温挤压精密成形力学模型定量解析的问题，采用数值计算和实验验证等方法，建立了计算机模拟模型，并进行了模拟计算和实验验证。研究结果表明，本文建立的力学模型能够较为准确地描述采煤机截齿刀体温挤压精密成形过程中的力学行为和物理特征，具有一定的理论和实际应用价值。