根据单体液压支柱在普采面支护的应用实践,建立了单体液压支柱恒阻阶段的Simulink仿真模型和支撑阶段的SimHydraulics参数化仿真模型,完成了计算机仿真。用提取压力仿真曲线坐标值的方法,求取了密闭系统的性能参数,安全阀开启压力和回柱特性仿真曲线符合工程实际。其工程指导意义是单体液压支柱设计要提高安全阀的开启流量,改善乳化液的通流作用,回柱时要轻转卸载手把。所提出的参数化通用建模方法,可以方便地对各种类型的液压缸或液压支架立柱进行数学建模或参数化仿真建模,得到的仿真结果能够为系统的设计、稳定性判定和参数设定等提供理论依据。

为解决Ф500mm缸径立柱的日常厂内试验和出厂试验问题，介绍了一种大缸径双伸缩立柱卧式内加载试验台。该试验台的增压加载系统，能达到大于乳化液泵压的内加载试验压力，完成被试缸的耐压性能和拉压性能等试验；根据试验系统使用的液压元件，利用1对液压缸首尾对接，建立了Simhydraulics模型，完成了仿真和实测支撑性能的负载效率曲线绘制；采用Visual C#语言编制数据采集程序，按试验步骤自动采集试验系统的试验数据和自动输出试验报表数据文件等，研究结果表明，该试验系统能满足大缸径立柱检验需求，并可大幅提高生产效率。

为提高大采高掩护式液压支架的工程应用性能，介绍了双伸缩立柱的支护特征，构建了掩护式液压支架支撑升架到恒阻阶段的Simhydraulics参数化仿真实物模型，并对赋值后的参数化模型进行仿真。仿真结果表明：在外载作用下，安全阀按调定压力开启溢流，中缸压力随外缸压力变化，并在安全阀开启后保持恒定；从理论上分析了降柱时能量对液压支架液压系统和元器件设计的影响，同时验证了设置2个大流量安全阀的理论依据、平稳转动操作手柄对降柱的必要性和压缩后高压乳化液形成的能量对立柱可靠性的影响，为液压支架使用和设计提供了理论参考。

介绍大缸径立柱的结构特点和在掩护式液压支架中的应用，分析了双伸缩立柱等负载下，活塞腔内工作压力的特点，确立了缸筒工作压力和采用大流量安全阀的理论依据；利用MATLAB编程，实现了变参数下缸筒验算、压力极限值和爆破压力计算过程；应用ANSYS对缸筒变形量进行了有限元分析。该方法也可用于复杂产品设计。