设计参数输入与修改设计参数输入与修改模块负责输入数学模型需要的设计参数，由于液压支架的概念设计数学模型比较复杂，不易记忆，因此设计了参数输入与修改界面，采用参数方法表示几何信息，它有正视图、俯视图和侧视图，并可以用鼠标拖动和旋转示意图到合适的角度观察宽度信息。右边是对55个参数的文字提示，解释了各参数的物理意义、它们的属性，如L1表示底座的高度，L20表示立柱的支撑力等。下面55个输入框接受参数输入，输入完毕点击检测数据按钮进行数据校验，程序对每一个数据的数值合法性、它们之间形成的物理含义和关系的合法性进行校验，如L8、L9、L10、L2、L3，形成的四连杆机构是否合法，它们构成的机构类型，该机构的*大*小运动范围等都进行校验，如达不到要求，即显示错误信息，提示设计员修改参数，直到参数合法后，才将参数传递给数学模型，初始化数学模型，以保证运动学分析和静力学分析计算的正确性。录入数据按钮平时是变灰的，只有检测数据正确后，才变黑，将输入参数传递给数学模型。

　　运动学分析运动学分析模拟液压支架的运动，表示液压支架的运动，下部的线表示支架的*低位置，上部的线表示支架的*高位置。前面的曲线表示支架从*低位置到*高位置运行时顶梁前端的运动轨迹曲线。运动轨迹要求近似直线，如运动轨迹不近似直线，将无法上升。而支架的运动是由四连杆机构控制的，很难找到理想的运动轨迹曲线，程序可以帮助设计员迅速达到这个设计目标。表示液压支架顶梁与底座到采煤壁的距离和它形成的支护空间，可分别显示采煤前和采煤后的距离和支护空间。

　　静力学分析因为支架在运动过程中不承受载荷且运动速度缓慢，在工作状态时，顶梁支撑着顶部煤层，底座压在底部煤层上，此时只承受静力载荷，因此液压支架只进行静力学分析计算，不作动力学分析。液压支架主要由顶梁、掩护梁、底座、四连杆和立柱等部件组成，要计算出各部件分别承受的载荷、矩和扭矩以及它们在各部件之间的传递。

　　液压支架数学模型是空间的三维模型。系统按照原部压架实验标准进行静力学分析计算，液压支架的底座和顶梁使用垫块固定在试验台的框架中，当液压支架的立柱通入高压油以后会向上运动，固定的试验台框架将阻挡支架的运动，产生强大的反作用力，由此达到力的平衡状态。静力学分析模块计算在这种试验情况下支架各部分承受的载荷。计算采用理论力学方法，在液压支架的三维数学模型上建立空间力系，并把各部件之间的力计算出来。当垫块偏置在顶梁的一边时，顶梁该边的上升运动受阻，另一边即会向上弯曲变形，此时整个支架会产生扭曲。由于各部分的结构不一样，一些关键部位承受的载荷特别大。为了对设计进行指导，要计算出关键部位承受的力、弯矩和扭矩。要对整个支架的运动过程进行分析，对支架从*高高度到*低高度，以一定高度为步距进行计算，在每一个高度输出支架的静力学分析结果。

　　断面校核断面校核模块是相对独立的模块，它给用户提供一个简单的断面绘制界面。用户绘制好断面后，接受静力学分析模块传递的关键部位处的载荷、弯矩和扭矩的*大值，并计算断面各处的应力，输出断面受到的*大应力和应力位置。采用材料力学和弹性力学的计算方法，利用第四强度理论计算断面的安全系数，为设计关键部位的断面提供依据。

　　利用OpenGL的双缓存技术实现液压支架三维模型随鼠标拖动而实时旋转运动。在三维旋转时，当支架模型处于一个任意位置时，参数提示文字必须一面随支架模型在空间旋转移动，一面自身进行旋转，使文字始终正向面对设计员。为此采用了相对坐标技术，每个参数提示文字都以自己的基点为原点建立相对坐标系，相对坐标系随支架模型运动，参数提示文字随相对坐标系运动的同时，即时计算出应该旋转的角度，绕相对坐标轴旋转一个适当的角度，始终正向面对设计员。