基于拓?fù)鋬?yōu)化和形狀優(yōu)化技術(shù)的新型防爆密閉門結(jié)構(gòu)設(shè)計.pdf

1、防爆密閉門作為煤礦井下緊急避險系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，有著很高的質(zhì)量要求。拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)和形狀優(yōu)化技術(shù)，是CAE優(yōu)化技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的兩種優(yōu)化技術(shù)。CAE優(yōu)化技術(shù)雖然提出較早，但在國內(nèi)很少被應(yīng)用在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中。
　　本文針對某企業(yè)設(shè)計開發(fā)的礦用防爆密閉門，依據(jù)《煤礦可移動式硬體救生艙通用技術(shù)條件》中對數(shù)值模擬分析的要求，得出防爆密閉門表面所受最大沖擊波壓力載荷為0.6MPa，作用時間為300ms。在此工況下，利用ANSYS/LS-

2、DYNA軟件，對其抗爆炸沖擊性能進(jìn)行數(shù)值模擬分析。
　　本文定量分析了防爆密閉門的強(qiáng)度、剛度、密封性和導(dǎo)熱性。因產(chǎn)品原始設(shè)計結(jié)構(gòu)的抗沖擊性能不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，故需對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化，從而使其性能指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
　　本文運用了兩種結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法，分別對防爆密閉門原始結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，即:
　　(1)基于傳統(tǒng)設(shè)計經(jīng)驗的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化
　　(2)基于CAE優(yōu)化技術(shù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化
　　由以上兩種結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方

3、案，得到了兩種不同設(shè)計結(jié)構(gòu)的防爆密閉門。對這兩種不同設(shè)計結(jié)構(gòu)的防爆密閉門進(jìn)行結(jié)構(gòu)對比，并分別對其進(jìn)行數(shù)值模擬分析，可得:
　　(1)基于不同結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方案得到的兩種防爆密閉門，其抗沖擊性能均能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，產(chǎn)品質(zhì)量均安全可靠。
　　(2)基于CAE優(yōu)化技術(shù)設(shè)計得到的新型防爆密閉門門體質(zhì)量比基于傳統(tǒng)設(shè)計經(jīng)驗優(yōu)化得到的防爆密閉門門體質(zhì)量減小了14％，產(chǎn)品成本大幅降低，減重成果明顯。
　　由此可得本文撰寫的兩個結(jié)論: