实验内容：

    应用计算机辅助技术，建立了矿井防漏风的三维模型，完成了其可靠性、受力特性、寿命评估等分析，使学生了解锚杆的力学性能和支护作用机理，掌握锚杆的支护效果和其他性能参数。

实验流程：

    模型导入和简化，进而建立有限元分析模型。导入锚杆3D模型，完成模型简化，简化的原则：对称结构可简化；锚杆尺寸简化；次要零件简化；易发生破坏的巷道转弯处的锚杆不能变动等。

    可靠性分析（干涉检查）。选择要检查的零部件，运行干涉检查确定该零部件之间是否存在干涉，干涉处显示为不同颜色。

    材料选择。选择Q235A碳素钢材料；左侧端盖和右侧转弯缓冲体统一选择混凝土。

    定义约束。X两个方向存在约束，-Z方向有约束存在。

    载荷设置。根据经验分析和现场测定，顶板压力在3.5*104 ~5*104 N/m2，考虑最大安全工况，取最大值7*104 N/m2。

    网格设置和运行。统一采用较精细或较粗糙的网格化分耗时较多，且容易出错，故针对不同的零部件选择不同类型的网格控制。最后进行运行，获取分析结果。

    结果及分析。根据工程或产品模型与设计要求，生成位移图、应力分布等值线图、生命总数（周期）结果图，分析锚杆变形、应力变化、寿命情况，从而指导锚杆设计，避免安全事故发生。

图4锚杆支护效果仿真实验过程

功能及效果：

    该项目能够促进学生掌握新型锚杆的结构构成、材料选择、三维模型；通过软件仿真，使得学生掌握CAE分析软件，掌握锚杆关键部件的实验仿真、受力分析、可靠性分析和寿命评估等辅助分析工作；熟练掌握锚杆的支护工作原理，以及影响性能参数的主要因素；借助计算机分析计算，确保产品设计的合理性，减少设计成本，从而为锚杆设计和使用提供技术基础；此外还可进行机械事故分析，查找事故原因。