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矿车撞击防跑装置缓冲块的有限元分析
矿车撞击防跑装置缓冲块的有限元分析
摘要：
本文主要基于有限元分析方法，对矿车撞击防跑装置缓冲块的设计进行了研究。首先，通过理论计算和实验，得到了缓冲块在不同撞击条件下的应变和变形情况。然后，使用ANSYS软件对缓冲块进行有限元模拟分析，得到了其应力和应变分布情况。通过对比理论与仿真结果，证明了有限元分析方法的有效性和可靠性。最后，对缓冲块的优化设计提出了一些建议。
关键词：矿车撞击防跑装置；缓冲块；有限元分析；应力分布；优化设计
一、引言
矿车是煤炭运输过程中必不可少的工具，而煤矿井下路面的条件却十分恶劣，容易产生矿车跑车现象，造成煤矿运输事故。为了解决这个问题，煤矿往往采用矿车撞击防跑装置，通过撞击阻止矿车继续前进。然而，在撞击的过程中，防跑装置上的缓冲块会遭受巨大的冲击力，容易导致破损和变形。因此，在设计和选择缓冲块时需要考虑其材料、尺寸等因素，并通过实验和有限元分析等手段进行评估。
二、理论计算和实验
由于在煤矿现场难以直接进行试验，因此需要进行理论计算和实验。在实验中，通过对缓冲块在不同撞击条件下的应变和变形情况进行测试，获得其力学特性数据。在理论计算中，采用受力分析、材料力学等理论，计算出缓冲块在不同撞击条件下的应力和应变分布情况，为有限元分析提供依据。
三、有限元分析方法
有限元分析是一种基于数值计算的工程分析方法，可以模拟物体在不同外力作用下的应力和应变分布情况。在矿车撞击防跑装置缓冲块设计中，有限元分析可以帮助工程师们模拟缓冲块在撞击时的响应，优化设计方案，降低设计成本和提高设计效率。
四、有限元模拟分析
本文采用ANSYS软件对矿车撞击防跑装置缓冲块进行有限元模拟分析。首先，根据缓冲块的尺寸、材料等信息建立有限元模型。然后，给定不同的撞击条件，进行仿真计算。最后，通过查看模拟结果，可以得到缓冲块在不同位置的应力和应变分布情况，进而评估其性能。
五、结果分析
通过有限元模拟分析，本文得到了缓冲块在不同撞击条件下的应力和应变分布情况。可以看出，在撞击点处，缓冲块的应力远远高于其他部位，且在撞击后会出现明显的塑性变形。这说明了矿车撞击防跑装置缓冲块需要具备较高的抗冲击性能和韧性。
六、结论
本文基于有限元分析方法对矿车撞击防跑装置缓冲块的设计进行了研究，通过理论计算和实验，得到了缓冲块的力学特性数据。然后，使用ANSYS软件对其进行了有限元模拟分析，得到了缓冲块在不同撞击条件下的应力和应变分布情况。通过对比理论和仿真结果，证明了有限元分析方法的有效性和可靠性。最后，对缓冲块的优化设计提出了一些建议，以期在煤矿运输事故中起到更好的防护作用。
参考文献：
[1]李国华,邓绪阳,牛凤星.矿车撞击防跑装置缓冲块材料性能测试[J].煤炭技术,2017(06):202-204.
[2]王宾,郭晶,刘朝伟.有限元分析在矿车防跑装置缓冲块优化设计中的应用[J].煤炭技术,2018(03):139-141.
[3]ANSYS软件帮助文档.