礦用安全艙的結(jié)構(gòu)分析與仿真優(yōu)化研究.pdf

1、礦用安全艙主要針對(duì)瓦斯煤塵爆炸的過(guò)程中，為礦井工作人員提供安全避難的場(chǎng)所，其艙體結(jié)構(gòu)防爆能力的檢測(cè)將是安全艙研發(fā)工作的重中之重。本文主要以礦用安全艙在爆轟波沖擊載荷作用下的強(qiáng)度與剛度校核問(wèn)題進(jìn)行有限元分析為主旨，并針對(duì)有限元分析結(jié)果采取CAE結(jié)構(gòu)優(yōu)化對(duì)艙體進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)，從而改善其安全艙的防爆性能。
　　本文首先研究了礦用安全艙的防護(hù)系統(tǒng)、仿真分析等相關(guān)理論。其次建立了安全艙的有限元模型。最后運(yùn)用Hyperworks分析軟件對(duì)其礦用

2、安全艙進(jìn)行有限元分析，得出礦用安全艙的艙體整體和艙體骨架的應(yīng)力、應(yīng)變分布圖，并給出最大應(yīng)力應(yīng)變的時(shí)間變化曲線，運(yùn)用材料力學(xué)強(qiáng)度理論和礦用安全艙判別失效標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行分析校核，針對(duì)其艙體的應(yīng)力過(guò)大的部位進(jìn)行仿真優(yōu)化處理。
　　此外為了提高艙體單元的剛度，本文借助計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化相關(guān)理論，基于一階模態(tài)分析對(duì)該模型進(jìn)行形狀優(yōu)化，只改變其形狀，不改變其厚度參數(shù)，質(zhì)量不變，從而提高模型的固有頻率和剛度。優(yōu)化后，采取再次加載求解，對(duì)優(yōu)化前后進(jìn)行對(duì)