【摘要】：針對沖擊危險(xiǎn)巷道對錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)的特殊要求,基于六角管擠壓摩擦吸能特性研發(fā)了由內(nèi)置六角管襯里的吸能套筒、端部設(shè)有摩擦圓柱的螺紋鋼錨桿、鋼絞線錨索與錨桿尾部吸能裝置組成的吸能防沖錨桿索.基于吸能套筒幾何參數(shù)與變形特征分析,推導(dǎo)了套筒內(nèi)半徑、摩擦圓柱半徑與六角管壁厚三者之間的相互配合關(guān)系.采用塑性彎曲理論結(jié)合數(shù)值模擬與室內(nèi)試驗(yàn)方法,進(jìn)行了六角管擠壓變形過程的力學(xué)分析.結(jié)果表明:給定套筒內(nèi)半徑與六角管壁厚時(shí),當(dāng)摩擦圓柱半徑小于臨界半徑時(shí),摩擦圓柱對六角管起擠壓摩擦作用,其阻力值隨著摩擦圓柱的進(jìn)入逐漸增大,摩擦圓柱全部進(jìn)入后則為恒定值;當(dāng)摩擦圓柱半徑大于臨界半徑時(shí),隨著摩擦圓柱的進(jìn)入外部套筒開始對擠壓變形后的六角管提供徑向壓縮作用,阻力會(huì)顯著增大;摩擦圓柱長度與吸能阻力呈線性關(guān)系.給出了平均吸能阻力為140kN時(shí)吸能套筒的具體結(jié)構(gòu)參數(shù)及其防沖支護(hù)算例.
[Abstract]:In view of the special requirement of bolt support structure in impact dangerous roadway, based on the friction energy absorption characteristics of hexagonal tube extrusion, the energy absorbing sleeve with built-in hexagonal tube lining is developed, and the threaded steel anchor rod with friction cylinder at the end of the pipe is developed. Steel strands anchor cable and bolt tail energy absorption device composed of anti-impact anchor cable. Based on the analysis of geometric parameters and deformation characteristics of the energy absorbing sleeve, the relationship between the inner radius of the sleeve, the radius of the friction cylinder and the thickness of the hexagonal tube wall is derived. The mechanical analysis of extrusion deformation of hexagonal tube was carried out by means of plastic bending theory combined with numerical simulation and laboratory test. The results show that, given the inner radius of the sleeve and the wall thickness of the hexagonal tube, when the radius of the friction cylinder is less than the critical radius, the friction cylinder will squeeze and friction the hexagonal tube, and the drag value will increase gradually with the entry of the friction cylinder. The friction cylinder is constant after all entering; When the radius of the friction cylinder is greater than the critical radius, the friction cylinder length has a linear relationship with the energy absorption resistance when the friction cylinder enters the outer sleeve to provide radial compression to the hexagonal tube after extrusion deformation, and the friction cylinder length is linearly related to the energy absorption resistance. The concrete structural parameters of the energy-absorbing sleeve with the average energy-absorbing resistance of 140kN and an example of anti-scour support are given in this paper.
【作者單位】： 遼寧工程技術(shù)大學(xué)力學(xué)與工程學(xué)院;遼寧工程技術(shù)大學(xué)沖擊地壓研究院;遼寧大學(xué);
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51404131,51174107) 遼寧省煤炭資源安全開采與潔凈利用工程研究中心開放基金項(xiàng)目(LNTU15KF11)
【分類號(hào)】：TD353.6

【參考文獻(xiàn)】

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2 康紅普;吳擁政;何杰;付玉凱;;深部沖擊地壓巷道錨桿支護(hù)作用研究與實(shí)踐[J];煤炭學(xué)報(bào);2015年10期

3 李術(shù)才;邵行;江貝;王琦;王富奇;任堯喜;王德超;丁國利;;深部巷道方鋼約束混凝土拱架力學(xué)性能及影響因素研究[J];中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2015年03期

4 彭賜燈;;礦山壓力與巖層控制研究熱點(diǎn)最新進(jìn)展評(píng)述[J];中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2015年01期

5 姜耀東;潘一山;姜福興;竇林名;鞠楊;;我國煤炭開采中的沖擊地壓機(jī)理和防治[J];煤炭學(xué)報(bào);2014年02期

6 潘一山;肖永惠;李忠華;王凱興;;沖擊地壓礦井巷道支護(hù)理論研究及應(yīng)用[J];煤炭學(xué)報(bào);2014年02期

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9 竇林名;陸菜平;牟宗龍;秦玉紅;姚精明;;沖擊礦壓的強(qiáng)度弱化減沖理論及其應(yīng)用[J];煤炭學(xué)報(bào);2005年06期

【共引文獻(xiàn)】

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4 許紀(jì)波;;煤礦深井開采防沖安全治理研究[J];內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì);2017年14期

5 潘立友;劉廣運(yùn);;缺陷煤巖體對沖擊能量防控的機(jī)理研究[J];中國煤炭;2017年07期

6 馬金寶;馬驥;王勝;鄧?yán)?;考慮多次沖擊動(dòng)載作用的深部煤巷支護(hù)參數(shù)優(yōu)化[J];煤礦安全;2017年07期

7 劉飛;;煤礦沖擊地壓災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警技術(shù)研究[J];山東工業(yè)技術(shù);2017年14期

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3 孫曉明;王冬;王聰;劉鑫;張飚;劉宗權(quán);;恒阻大變形錨桿拉伸力學(xué)性能及其應(yīng)用研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2014年09期

4 何滿潮;郭志飚;;恒阻大變形錨桿力學(xué)特性及其工程應(yīng)用[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2014年07期

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6 姜耀東;潘一山;姜福興;竇林名;鞠楊;;我國煤炭開采中的沖擊地壓機(jī)理和防治[J];煤炭學(xué)報(bào);2014年02期

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9 孫闖;張向東;賈寶新;;深部節(jié)理巖體局部破裂化數(shù)值模擬分析[J];中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2014年03期

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9 潘一山;馬簫;肖永惠;李忠華;;礦用防沖吸能支護(hù)構(gòu)件的數(shù)值分析與實(shí)驗(yàn)研究[J];實(shí)驗(yàn)力學(xué);2014年02期

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2 王光耀;萬鑫銘;李陽;高麗;周佳;趙清江;;熱處理工藝對鋁合金吸能盒力學(xué)性能和吸能性能影響的研究[A];2012重慶汽車工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2012年

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4 許亞洪;程群峰;益小蘇;;不同引發(fā)機(jī)制對復(fù)合材料圓管件吸能性能影響的初步研究[A];復(fù)合材料——基礎(chǔ)、創(chuàng)新、高效：第十四屆全國復(fù)合材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下）[C];2006年

5 燕瑛;羅煒桓;王立朋;宮少波;;復(fù)合材料圓筒結(jié)構(gòu)準(zhǔn)靜態(tài)壓縮破壞吸能研究[A];節(jié)能環(huán)保 和諧發(fā)展——2007中國科協(xié)年會(huì)論文集（一）[C];2007年

6 彭躍湘;;平頭汽車碰撞吸能器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[A];2007年中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2007年

7 黃可;顧菲菲;何思淵;何德坪;;梯度孔徑多孔鋁合金的壓縮及吸能性能[A];中國力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

8 李本懷;王科飛;李成林;;B型不銹鋼地鐵碰撞吸能研究[A];第八屆中國智能交通年會(huì)論文集[C];2013年

9 潘一山;呂祥鋒;李忠華;;煤礦沖擊地壓巷道吸能支護(hù)研究[A];塑性力學(xué)新進(jìn)展——2011年全國塑性力學(xué)會(huì)議論文集[C];2011年

10 趙桂范;林樂川;儲(chǔ)元娟;;曲面殼體撞擊吸能分析[A];第二屆中國CAE工程分析技術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

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2 本報(bào)記者 謝莉葳;尋求車頭吸能與剛性的平衡[N];中國消費(fèi)者報(bào);2013年

3 成吉昌 郭惠斌;防撞吸能裝置令駕駛員更安全[N];中國汽車報(bào);2001年

4 段衍;輕客品質(zhì) 微面成本[N];民營經(jīng)濟(jì)報(bào);2006年

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3 雷成;基于多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的機(jī)車車輛耐撞性研究[D];西南交通大學(xué);2014年

4 柳艷杰;汽車低速碰撞吸能部件的抗撞性能研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

5 尹漢鋒;著陸緩沖系統(tǒng)中吸能結(jié)構(gòu)的耐撞性優(yōu)化[D];湖南大學(xué);2011年

6 李松晏;高速列車吸能結(jié)構(gòu)研究與明線交會(huì)安全評(píng)估[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

7 王志華;泡沫鋁合金動(dòng)態(tài)力學(xué)性能及其吸能機(jī)理的研究[D];太原理工大學(xué);2005年

8 黃俊;面向行人下肢碰撞保護(hù)的汽車前端結(jié)構(gòu)快速優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];清華大學(xué);2013年

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3 劉洪蘭;汽車吸能盒抗撞性仿真優(yōu)化研究[D];上海工程技術(shù)大學(xué);2015年

4 趙景慧;FSAE賽車復(fù)合材料碰撞緩沖結(jié)構(gòu)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

5 劉傳欣;脆性復(fù)合材料沖擊防護(hù)吸能優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];大連理工大學(xué);2015年

6 姜帆;基于變截面板的吸能盒與前縱梁優(yōu)化[D];大連理工大學(xué);2015年

7 林繁國;汽車碰撞能量衰變特性研究及磁流變液緩沖吸能裝置設(shè)計(jì)[D];重慶交通大學(xué);2015年

8 陳淑琴;城軌車輛碰撞仿真分析及其耐撞性研究[D];蘭州交通大學(xué);2015年

9 師光耀;基于ANSYS Workbench的汽車吸能盒碰撞仿真及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];河北科技大學(xué);2015年

10 張哲繹;復(fù)合材料薄壁結(jié)構(gòu)抗撞性優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];燕山大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：2460869