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第46卷第4期煤矿机械Vol.46No.4

2025年4月CoalMineMachineryApr.2025

doi:10.13436/j.mkjx.202504029

冲击载荷作用下纯水支架刚柔耦合动态分析

姜仁坤，范春永，于吉洋²，周锋²，田莹？

（1.三一重型装备有限公司，沈阳110027；2.山东科技大学机械电子工程学院，山东青岛266590）

摘要：采用纯水介质代替传统的乳化液介质可以使工作介质制造成本降低，减少污染，真正

做到绿色开采。基于Workbench和ADAMS联合仿真，构建纯水支架刚柔耦合模型。对纯水支架在

均布、偏心、扭转3种冲击载荷工况下的刚柔耦合动态特性进行了数值分析，得到了纯水支架的应

力分布云图和变形云图及关键零部件的动态响应。结果表明：冲击载荷作用下掩护梁和前后连杆

铰接处受力最严重，顶梁的应力随着冲击载荷的增大而增大，掩护梁、前后连杆随着时间的推移应

力趋于稳定；冲击过后3种工况下的纯水支架应力均有所增加，其中扭转工况下纯水支架受力最为

严重，应力最大值为1250MPa,变形最大值为27.09mm。

关键词：纯水支架；刚柔耦合；变刚度；动态响应；冲击载荷

中图分类号：TD355.4文献标志码：A

DynamicAnalysisofRigid-flexibleCouplingofPureWaterSupport

underImpactLoad

JiangRenkun,FanChunyong,YuJiyang,ZhouFeng,TianYing?

(1.SanyHeavyEquipmentCo.,Ltd.,Shenyang110027,China;2.CollegeofMechanicalandElectronicEngineering,

ShandongUniversityofScienceandTechnology,Qingdao266590,China)

Abstract:Usingpurewaterasamediuminsteadoftraditionalemulsioncanreducemanufacturingcosts

andpollution,andachievetheenvironmentallyfriendlymining.Basedonthejointsimulationof

WorkbenchandADAMS,constructedarigid-flexiblecoupledmodelofapurewatersupport.Numerical

analyzeswasconductedontherigid-flexiblecoupleddynamiccharacteristicsofthepurewatersupport

underthreetypesofimpactloads:uniform,eccentricandtorsion.Obtainedthestressdistributioncloud

images,deformationcloudimagesofthepurewatersupportanddynamicresponsesofkeycomponents.

Theresultsshowthatunderimpactloads,themostseverestressoccursatthejunctionsofshielding

beamsandfrontandrearlinks.Stressinthetopbeamincreaseswithlarger