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液壓支架是一個復(fù)雜的空間受力承載體液壓支架在井下的工作條件是復(fù)雜多變的，一般受空間力系作用。若將施加在支架上的作用力向其縱向?qū)ΨQ平面內(nèi)簡化，按平面作用力系進(jìn)行分析與計算是不符合實際的。
液壓支架主要結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度均應(yīng)按支架空間受力進(jìn)行校核與計算。頂梁、掩護(hù)梁和底座均屬于空間三維薄壁箱形焊接結(jié)構(gòu)，同時受有彎曲正應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力和彎曲剪應(yīng)力的作用，應(yīng)采用彈塑性力學(xué)理論以應(yīng)合成的方式，并根據(jù)其應(yīng)力的分布知大小進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)的主動優(yōu)化設(shè)計。
在液壓支架的使用過程中，經(jīng)常發(fā)生支架損壞事故。如掩護(hù)梁焊縫開裂、前后連桿扭曲變形、底座鉸接孔臂撓曲、底座翹起變形、立柱柱窩銷孔臂撓曲、頂梁側(cè)護(hù)板撓曲等現(xiàn)象。
究其原因故然很多，但缺乏液壓支架空間設(shè)計理論的指導(dǎo)應(yīng)為其要害所在。
液壓支架優(yōu)化設(shè)計的目標(biāo)應(yīng)追求其整體的性液壓支架輕型化和只追求以減輕重量為單一目標(biāo)的優(yōu)化設(shè)計，往往帶來某些誤解和弊端。單目標(biāo)的重量優(yōu)化不能滿足支架設(shè)計時所追求的總目標(biāo)要求，以此建立的支架優(yōu)化評價準(zhǔn)則會使人產(chǎn)生不 感。由于過分地迫求輕型化，盡管在數(shù)學(xué)理論優(yōu)化上可以達(dá)到，但在支架設(shè)計中常常是不可行的。
目前，液壓支架的強(qiáng)度汁算均是以支架各零、部件的 系數(shù)大于其許用值為設(shè)計依據(jù)，而考慮其失效概率。 系數(shù)的選取往往帶有很大的經(jīng)驗性與隨機(jī)性，支架工作的環(huán)境 惡劣，所受外載荷具有較大的隨機(jī)性。
