液压支架是煤矿机械化开采的主要设备之一,在井下工作过程中承受多种复杂载荷的作用,是保证作业空间和安全生产的关键。由于液压支架结构形状复杂,运用经典力学的方法对其进行结构强度、刚度和疲劳寿命的精确分析往往比较困难,因此需采用新的方法以满足现代产品的设计要求。本文首先基于液压支架的结构分析,利用Solidworks三维建模软件和Ansys Workbench建立了ZF5000/16/28的有限元模型,根据支架的受力状况分14种工况采用线弹性有限元分析方法进行了整架的结构强度分析,在极端工况下出现了最大等效应力值超过材料强度极限的情况,支架不能满足强度要求。接着,对该液压支架进行了无预应力和有预应力两种情况下的模态分析,得到的频率和振型表明不会发生共振。基于结构非线性分析理论,在极端工况下对液压支架整架进行了材料非线性分析,得到的最大等效应力值相比线弹性分析有了很大的降低,低于了材料的强度极限,支架强度满足要求；但支架整体的应力分布情况基本相同,表明支架的塑性变形只是区域性、局部性的存在。根据以上结论提出了在一定条件下线弹性分析结果可用性的理论。同时,对液压支架的关键部件柱窝和销轴进行了接触非线性分析,得到了相应的应力分布和破坏形式。采用电测法进行了试验验证,表明了支架有限元模型的正确性。基于应力分析的结果,采用疲劳分析方法,利用Ansys Workbench的Fatigue模块对液压支架在耐久性试验和随机载荷下进行了疲劳寿命分析,得到了相应的寿命值。最后,对进一步的工作方向进行了展望。