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瓦斯煤塵爆炸的過程中，為礦井工作人員提供安全避難的場所，其艙體結(jié)構(gòu)防爆能力的檢測將是安全艙研發(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度與剛度校核問題進行有限元分析為主旨，并針對有限元分析結(jié)果采取CAE結(jié)構(gòu)優(yōu)化對艙體進行結(jié)構(gòu)改進，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系統(tǒng)、仿真分析等相關理論。其次建立了安全艙的有限元模型。最后運用Hyperworks分析軟件對其礦用

2、安全艙進行有限元分析，得出礦用安全艙的艙體整體和艙體骨架的應力、應變分布圖，并給出最大應力應變的時間變化曲線，運用材料力學強度理論和礦用安全艙判別失效標準對其進行分析校核，針對其艙體的應力過大的部位進行仿真優(yōu)化處理。
　　此外為了提高艙體單元的剛度，本文借助計算機結(jié)構(gòu)優(yōu)化相關理論，基于一階模態(tài)分析對該模型進行形狀優(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，對優(yōu)化前后進行對