开槽机械臂副臂结构多目标优化

赵应华

doi:10.13436/j.mkjx.202608030

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (8) : 159 -163. DOI: 10.13436/j.mkjx.202608030

开槽机械臂副臂结构多目标优化

赵应华

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摘要

针对煤矿巷道开槽装备关键部件可靠性不足及焊接形变控制困难等技术瓶颈，以采空区开槽机作业机械臂为研究对象，通过有限元分析及多结构优化设计相结合的方法开展系统性研究。以ANSYS Workbench有限元分析平台为基础，建立了机械臂副臂结构的局部响应面模型。通过构建包含结构刚度、动态特性及工艺约束的多维目标函数，最终获得满足强度与刚度要求的最优参数组合，并形成规范化设计准则。仿真验证表明，优化后的副臂质量减少42%，显著提高了材料性能利用率，降低了制造成本。