本论文是在赵丽娟教授的尽心辅导下完结的，在此，谨向我的导师致以深深的敬意。
没有赵丽娟教师的辅导、鼓舞及资金上的全力支持，论文是不可能得以顺利完结的。
师从三载，收成颇丰，感受亦深。赵丽娟教师广博的学识、谨慎的学术、自傲达观的日子
情绪、和忘我的作业精力使我永生难忘、获益毕生，这也是导师教授给我最名贵的财富。
感谢在虚拟样机技能试验室曾一同努力学习、评论问题并给我供给协助的师兄师姐师
感谢在辽工大2 年半日子中一切曾授我常识、助我生长、对我的人生有所启迪的教师、
因为煤岩层赋存条件杂乱及滚筒截割煤岩石时载荷的非线性，很难取得滚筒作业中的
动态特性。为了取得截割煤岩石时滚筒的动态特性，本论文在深入研讨有限元理论的根底
上，提出了LS‐DYNA 软件在滚筒截割煤岩石模仿中的使用战略，在充沛研讨截齿截割机理
和煤岩石损坏规则后，树立了滚筒截割煤岩石本构模型，求解得到滚筒截煤岩石的动态特
性，并在MATLAB 软件里运用经历公式核算截齿和滚筒载荷，对不同工况的滚筒载荷进行
论文研讨了采煤机截齿定位的要害技能问题，推导出一种新的定位办法，并在pro/E
软件中树立族表，使用参数扮装置法简略准、确地完成了一切截齿的装置，为采煤机滚筒
建模节省了不少时刻。论文在后处理LS‐PREPOST 中运用五颜六色云图、动画演示等对煤岩石模
螺旋滚筒采煤机是现代采煤作业首要机械设备之一，其功用是落煤和装煤。螺旋滚筒
采煤机能否可靠地出产是人们重视的目标。因为螺旋滚筒采煤机作业环境恶劣，截割煤岩
石时滚筒上的载荷动摇较大，采煤机的物理运动部件、摇臂和滚筒等，都因滚筒动载荷加
大或动摇较大而发生毛病，影响采煤机的作业可靠性。因此为进步采煤机作业的可靠性需
要对截割煤岩石时滚筒载荷进行深入研讨，战胜因载荷过大和剧烈动摇带来的损坏，可是
因为煤岩层赋存条件恶劣，滚筒截割煤岩石时载荷的非线性等原因，很难取得滚筒作业中
的动态特性。为了取得滚筒作业时的动态特性，可以从三个视点考虑。第一种直接丈量方
法：在滚筒上装置传感器直接丈量滚筒的载荷；第二种理论经历公式推算法：依据理论经
验核算出单个截齿的载荷，在 MATLAB 中编写程序对一切截齿上的载荷求和，得到滚筒
截割煤岩石时的动态特性；第三种数值模仿法：运用有限元理论，在充沛研讨煤岩石损坏
上世纪五十年代，原苏联学者的别隆和保晋作了许多的煤岩体截割试验，经过研讨切
上世纪六十年代初，英国的学者伊万斯提出了煤岩体以最大拉应力损坏的力学模型，
伊万斯以为煤岩体是在刀具切削力下将沿着圆弧线受拉效果而损坏，他而且给出了切削阻
上世纪七十年代初，日本的西松提出了切削力学模型，他以为煤岩体的损坏规则恪守
库仑莫尔原则，他于一九八二年在世界岩石力学杂志宣布切削力的核算办法。以中岛康为
早在上世纪四十年代初期，就有人提出了有限元的思维，但因为核算问题，它并没有
六十年代以来，跟着核算机的开展，有限元法是对机械产品做动力学、静力学、热
1993 年西安矿院的牛东民从开裂力学的视点剖析在刀具切削力效果下煤岩体破碎规
1996 年煤科院上海分院的王英山，选用了专用的采煤机滚筒截割煤岩石时载荷的核算
体系，并完结了滚筒截割人工煤岩壁的物理模仿试验。所选用的软件核算体系可以较实在
2001 年，王琦，李贵轩，王春华等选用了试验研讨与力学剖析彼此比照和验证的办法，
对煤岩体的开裂规则进行了剖析。推导出了开裂角φ的表达式，在镐型截齿的截割模仿试
2004 年辽宁工程技能大学王春华在自己制造的切削试验台上进行了截齿切削煤岩体
的物理试验。剖析在截齿切削效果下煤岩体的变形损坏规则。她从试验效果剖析得出的结
2005 年辽宁工程技能大学的李晓豁经过树立滚筒载荷的数学模型，使用模仿程序核算
滚筒的随机载荷，对滚筒截割纯煤层、含有夹矸煤层以及含有硬质体的杂乱煤层别离进行
了核算模仿。由滚筒载荷曲线得出：滚筒载荷是随机改变的，而且动摇比较大，这与实践
2006 年汤华，金先龙等在LS-DYNA 中对刀盘切削土体进行了模仿，得到了整个刀盘
2009 年，以中南大学夏毅敏，谭青为代表的研讨团队使用非线性动力剖析程序
LS-DYNA 别离对盾构机刀盘切削岩石、土壤、混凝土等做了数值模仿。经过模仿，成功
取得了刀盘在切开过程中的所受的动态载荷从而剖析了刀具不同作业参数和结构参数对
刀盘载荷的影响，并使用模仿技能剖析了刀盘破岩机理、刀圈侧滑现象发生的原因，为刀
综上所述，关于煤岩石的截割破碎机理和刀具截割煤岩石时的载荷运用许多办法进行
了许多研讨，并取得了许多效果，跟着核算机的开展，对煤岩石的损坏机理和刀具截割时
