面向井下巷道环境的掘进机设计方案求解与性能优化仿真技术及其应用研究的开题报告

面向井下巷道环境的掘进机设计方案求解与性能优化仿真技术及其应用研究的开题报告一、研究背景与意义井下巷道是地下煤矿开采的重要组成部分，巷道掘进机的工作性能直接影响到煤矿开采效益和安全生产。由于井下巷道环境狭小、复杂，氧气供应难度大，掘进机在设计和性能优化方面面临许多挑战和问题。因此，开展面向井下巷道环境的掘进机设计方案求解与性能优化仿真技术及其应用研究，对于提高掘进机的工作效率和安全性具有重要意义。本研究的主要目标在于：1.设计出适应井下巷道环境的掘进机具体方案；2.借助仿真技术进行性能优化，并对其进行验证；3.探索掘进机在井下巷道中的实际应用，提高煤矿开采的效率和安全性。二、研究内容及方法1.巷道环境对掘进机设计的影响通过分析井下巷道环境的特点，针对其狭小、潮湿、高温等问题，设计出能够顺应其环境的掘进机具体方案。方法：文献调研、数据采集和实验室模型制作。2.掘进机性能优化仿真借助计算机仿真技术对掘进机进行优化设计，并通过仿真模型验证其实际性能。方法：掘进机性能测试、有限元分析、计算流体力学模拟、多体系统动力学仿真等计算机辅助技术。3.掘进机的实际应用将设计方案和性能优化方案应用于实际井下巷道掘进中，验证其有效性和实用性。方法：现场测试、数据采集和统计分析。三、预期成果1.一套适应井下巷道环境的掘进机设计方案；2.掘进机性能的优化方案及其验证结果；3.掘进机在实际井下巷道中的应用效果，提高煤矿开采的效率和安全生产。四、研究计划与进度1.技术方案设计：2022年2月至2022年5月；包括文献调研、数据采集和实验室模型制作等工作。2.掘进机性能优化仿真：2022年6月至2023年3月；包括掘进机性能测试、有限元分析、计算流体力学模拟、多体系统动力学仿真等工作。3.掘进机实际应用：2023年4月至2024年3月；包括现场测试、数据采集和统计分析等工作。4.论文撰写和答辩：2024年4月至2024年6月；包括论文初稿撰写、修改和评审等工作。五、研究团队本研究由xx大学xx学院xx教授领衔，开设了由博士研究生和硕士研究生组成的研究团队，由专业人员承担各项实验、仿真和数据处理工作。六、参考文献1.LiX,LiY,ZhouH,etal.Researchofparameteroptimizationdesignontheminingdrivingmachineusedinundergroundroadway[J].AdvancedMaterialsResearch,2014,946-949:579-583.2.DengX,BianY,QianC.StudyontheOptimizationoftheBoringMachineParameters[J].AdvancedMaterialsResearch,2012,446-449:1560-1566.3.LiHP.DesignOptimizationofTunnelDirectlyDrivenbytheMulti-jointBoringMachine[D].Dalian:DalianUniversityofTechnology,2015.4.XingRL.ResearchonParametersOptimizationofRoadheaderforT