摘要
由于煤矿机械产品工作对象的复杂性和不确定性,其结构可靠性是其重要的性能指标.本文针对掘锚一体机前刮板运输机托架一起失效案例,采用OPTISTRUCT软件对典型工况进行分析,仿真分析结果与现场失效模型一致,仿真结果可靠,结合OPTISTRUCT拓扑优化功能,对托架结构进行优化设计,得到材料最佳空间布置方案.设计工程师根据优化结果,结合托架实际功能和空间限制,得到优化后结构.优化后结构重量仅增加4.8%(13Kg),最大应力由498MPa降低到200MPa,应力降低60%,消除风险点.研究表明,拓扑优化技术在煤矿机械产品开发阶段,可以高效得到结构件材料分布规律,降低试错成本,提高设计成功率,为其它结构件开发提供正向开发思路.